Вопрос: К одной чаше весов подвешен цилиндр из алюминия, а к другой - оловянный такой же массы. Весы находятся в равновесии. Оба цилиндра одновременно погрузили в воду. Равновесие весов нарушилось. Объясните, почему это произошло. Какая чаша весов перевесит?

Физика 7 класс Температура плавления и плотность веществ физика 7 класс весы равновесие цилиндр алюминий олово Плотность погружение в воду Архимедова сила сравнение масс изменение веса причины нарушения равновесия Новый

Давайте разберемся, почему произошло нарушение равновесия весов, когда оба цилиндра были погружены в воду.

Сначала отметим, что весы находятся в равновесии, когда на обеих чашах весов находятся предметы одинаковой массы. В нашем случае это алюминиевый и оловянный цилиндры, которые имеют одинаковую массу.

Когда цилиндры находятся в воздухе, их веса равны, и весы уравновешены. Однако, как только мы погружаем цилиндры в воду, на них начинает действовать архимедова сила.

Что такое архимедова сила?

• Архимедова сила - это подъемная сила, которая действует на тело, погруженное в жидкость.
• Эта сила равна весу вытесненной телом жидкости.

Теперь давайте рассмотрим, как архимедова сила влияет на каждый из цилиндров:

1. Алюминиевый цилиндр: Плотность алюминия меньше плотности воды, поэтому он будет вытеснять определенный объем воды и, соответственно, испытывать архимедову силу.
2. Оловянный цилиндр: Плотность олова больше плотности воды, и, следовательно, он будет также вытеснять объем воды, но его вес будет больше, чем у алюминиевого цилиндра.

Теперь, когда оба цилиндра погружены в воду, на них действует архимедова сила, которая уменьшает их эффективный вес. Однако, поскольку плотность олова больше, архимедова сила, действующая на оловянный цилиндр, будет меньше по сравнению с его весом, чем архимедова сила, действующая на алюминиевый цилиндр.

Итак, что происходит с весами?

• Алюминиевый цилиндр теряет меньше веса под действием архимедовой силы по сравнению с оловянным цилиндром.
• Это означает, что оловянный цилиндр будет легче по сравнению с алюминиевым цилиндром, когда они находятся в воде.

Таким образом, при погружении в воду весы нарушают равновесие, и чаша с алюминиевым цилиндром перевесит. Это происходит из-за различий в плотности материалов и действия архимедовой силы.