Вопрос школьника
К коромыслу весов с одной стороны привязали свинцовую гирю, а с другой — кусок оконного, стекла такой же массы. Останутся ли весы в равновесии, если и свинец и стекло целиком опустить в воду? Какое плечо перетянет
Ответ от учителя
весы вниз?
Если свинцовую гирю и кусок стекла привязать к коромыслу весов с одной стороны, то весы будут находиться в равновесии, если массы гирь и стекла будут равны. Однако, если опустить свинцовую гирю и кусок стекла целиком в воду, то их плотности будут различными, что приведет к изменению условий равновесия.
Свинец имеет плотность около 11 г/см³, а стекло — около 2,5 г/см³. Это означает, что свинцовая гиря будет тонуть в воде, а кусок стекла будет плавать. При этом, плавающий кусок стекла будет создавать большую силу подъема, чем тонущая свинцовая гиря, что приведет к смещению равновесия весов.
Таким образом, весы не будут находиться в равновесии, если свинец и стекло целиком опустить в воду. Плечо, которое перетянет весы вниз, будет зависеть от расположения центра масс гирь и стекла относительно оси вращения коромысла весов. Если центр масс свинцовой гири находится ближе к оси вращения, чем центр масс куска стекла, то плечо, перетягивающее весы вниз, будет на стороне свинца. Если же центр масс куска стекла находится ближе к оси вращения, чем центр масс свинцовой гири, то плечо, перетягивающее весы вниз, будет на стороне стекла.
