Камень лежит на дне сосуда, полностью погруженный в воду (см. рис.). Изменится ли (и если изменится, то как) давление камня на дно, если в воду добавить поваренную соль? Ответ поясните.
Из рисунка видно, что камень, имеющий неправильную форму, не прилегает ко дну, поэтому вода под него проникает.
Давление камня на дно можно рассчитать по следующей формуле:
где Fтяж — сила тяжести, действующая на камень, FА — сила Архимеда, действующая на камень, S — площадь поверхности камня, которой он опирается на дно.
При добавлении соли в воду, ее плотность увеличится, следовательно, увеличится и действующая на камень сила Архимеда, которая определяется по формуле:
где ρ — плотность воды, V — объем камня, g — ускорение свободного падения. Так как, объем камня и ускорение свободного падения не изменятся, а плотность воды увеличится, то сила Архимеда, действующая на камень возрастет. Сила тяжести, действующая на камень также не изменится, так как не меняется масса камня. Таким образом, разность силы тяжести и силы Архимеда станет меньше, и давление камня на дно уменьшится.
Ответ: давление камня на дно уменьшится.




Здравствуйте!
Камень лежит на дне. В этом случае разве на него действует сила Архимеда?
Ведь если же часть поверхности тела плотно прилегает к стенке или дну сосуда, так, что между ними нет прослойки жидкости, то закон Архимеда неприменим.
http://www.physbook.ru/index.php/Kvant._%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%90%D1%80%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%B0
С уважением, Денисенко Петр Леонидович
Добрый день.
Камень не прилегает плотно ко дну, поэтому это утверждение является неверным.