Три одинаковых по объёму шарика полностью погрузили в воду. Первый шарик сделан из пробки, второй - изо льда, а третий - из парафина. Какой тз шариков выталкивается из воды…

Для решения данной задачи рассмотрим принцип Архимеда, согласно которому на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной им жидкости. Эта сила называется архимедовой силой.

Дано:

• Три шарика одинакового объёма:
  • Первый шарик: из пробки
  • Второй шарик: изо льда
  • Третий шарик: из парафина

Анализ:

1. Объём шары: пусть объём каждого шарика равен \( V \).
2. Плотности материалов:
   • Плотность пробки примерно \( \rho_{пробка} \approx 0.24 \, \text{г/см}^3 \)
   • Плотность льда \( \rho_{лед} \approx 0.92 \, \text{г/см}^3 \)
   • Плотность парафина примерно \( \rho_{парафин} \approx 0.90 \, \text{г/см}^3 \)
   • Плотность воды \( \rho_{вода} \approx 1 \, \text{г/см}^3 \)

Шаги решения:

1. Определим массы шариков:

   • Масса первого шарика (пробка):
     \( m_{пробка} = \rho_{пробка} \cdot V \)
     \( m_{пробка} = 0.24 \cdot V \)

   • Масса второго шарика (лед):
     \( m_{лед} = \rho_{лед} \cdot V \)
     \( m_{лед} = 0.92 \cdot V \)

   • Масса третьего шарика (парафин):
     \( m_{парафин} = \rho_{парафин} \cdot V \)
     \( m_{парафин} = 0.90 \cdot V \)

2. Определим архимедову силу: Архимедова сила для каждого шарика равна весу вытесненной воды:
   \( F_A = \rho_{вода} \cdot V \cdot g \)
   \( F_A = 1 \cdot V \cdot g \)
   (где \( g \) — ускорение свободного падения, его можем не учитывать, поскольку оно одинаковое для всех шариков).

3. Сравнение весов:

   • Вес первого шарика (пробка):
     \( W_{пробка} = m_{пробка} \cdot g = 0.24 \cdot V \cdot g \)

   • Вес второго шарика (лед):
     \( W_{лед} = m_{лед} \cdot g = 0.92 \cdot V \cdot g \)

   • Вес третьего шарика (парафин):
     \( W_{парафин} = m_{парафин} \cdot g = 0.90 \cdot V \cdot g \)

Итог:

Сравниваем

• Архимедова сила \( F_A \) (у всех шариков одинаковая и равна \( V \cdot g \))
• Вес шарика:
  • \( W_{пробка} = 0.24 \cdot V \cdot g \) (выталкивается)
  • \( W_{лед} = 0.92 \cdot V \cdot g \)
  • \( W_{парафин} = 0.90 \cdot V \cdot g \)

Заключение:

• Так как вес пробкового шарика меньше, чем вес вытесненной воды, он будет выталкиваться из воды.
• Ледяной шарик и парафиновый шарик будут оставаться в воде, так как их масса больше, чем архимедова сила.

Ответ: Первый шарик из пробки выталкивается из воды сильнее всех.