Для решения этой задачи воспользуемся принципом Архимеда, который гласит, что на любое тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной телом жидкости.
Определим объем погруженной части поплавка: Поскольку поплавок погружен на половину своего объема \( V = 5 \, \text{см}^3 \), объем, который погружен в воду, будет: \[ V_{погруженный} = \frac{V}{2} = \frac{5 \, \text{см}^3}{2} = 2.5 \, \text{см}^3. \]
Вычислим вес вытесненной воды: Плотность воды \( \rho_{вода} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \). Переведем объем из кубических сантиметров в кубические метры: \[ V_{погруженный} = 2.5 \, \text{см}^3 = 2.5 \times 10^{-6} \, \text{м}^3. \] Теперь найдем массу вытесненной воды: \[ m_{вытесненная} = V_{погруженный} \cdot \rho_{вода} = 2.5 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 = 2.5 \, \text{г}. \]
Определим массу грузила: По закону Архимеда, вес груза должен компенсировать вес вытесненной жидкости. Таким образом, общая масса, включая поплавок, должна равняться массе вытесненной воды: \[ M_{поплавка} + M_{грузила} = m_{вытесненная}. \] Поскольку масса поплавка \( M_{поплавка} = 2 \, \text{г} \), у нас получится: \[ 2 \, \text{г} + M_{грузила} = 2.5 \, \text{г}. \] Следовательно, масса грузила \( M_{грузила} \) будет равна: \[ M_{грузила} = 2.5 \, \text{г} - 2 \, \text{г} = 0.5 \, \text{г}. \]
Итак, масса свинцового грузила составляет 0.5 грамма.
