Тип 5 № 5065 
Объяснение физических явлений. Механические явления
i
На концах коромысла равноплечих весов подвешены два однородных шарика. Один шарик сделан из железа, а другой – из меди. Весы находятся в равновесии. Что произойдет с равновесием весов, если оба шарика полностью погрузить в воду?
| | 1) | весы останутся в равновесии, так как массы шариков одинаковы |
| | 2) | весы останутся в равновесии, так как шарики имеют одинаковые объемы |
| | 3) | равновесие весов нарушится – опустится шарик, сделанный из железа |
| | 4) | равновесие весов нарушится – опустится шарик, сделанный из меди |
Решение.
Это задание ещё не решено, приводим решение прототипа.
На концах коромысла равноплечих весов подвешены два однородных шарика. Один шарик сделан из железа, а другой — из меди. Весы находятся в равновесии. Что произойдет с равновесием весов, если оба шарика полностью погрузить в воду?
1) весы останутся в равновесии, так как массы шариков одинаковы
2) весы останутся в равновесии, так как шарики имеют одинаковые объемы
3) равновесие весов нарушится — опустится шарик, сделанный из железа
4) равновесие весов нарушится — опустится шарик, сделанный из меди
На тела, погруженные в жидкость действует сила Архимеда, пропорциональная объему погруженной в жидкость части тела:
Изначально весы находятся в равновесии, значит, шарики имеют одинаковые массы. Они однородны и, поскольку плотность меди больше плотности железа, следовательно, объем медного шара будет меньше, и на него будет действовать меньшая сила Архимеда. Значит, вес железного шара уменьшится на большую величину, чем вес медного шара. Таким образом, равновесие весов нарушится в сторону медного шара.
Правильный ответ указан под номером 4.