Для определения, в какую жидкость показания динамометра больше, рассмотрим силу Архимеда, действующую на подвешенный груз при погружении в жидкость.
Сила Архимеда равна весу жидкости, вытесненной грузом.
- Для жидкости с показанием динамометра 30 Н: Под весом груза (4 Н) и силой Архимеда, равной весу вытесненной жидкости (30 Н), масса груза будет: \( m = \dfrac{30}{9.8} \approx 3.06 \text{ кг} \)
Объем жидкости (воды) в данном случае будет равен объему вытесненной жидкости: \[ V = \dfrac{m}{\rho_{\text{воды}}} = \dfrac{3.06}{1000} \approx 0.00306 \text{ м}^3 \]
- Для жидкости с показанием 38 Н: Под весом груза (4 Н) и силой Архимеда, равной весу вытесненной жидкости (38 Н), масса груза будет: \[ m = \dfrac{38}{9.8} \approx 3.88 \text{ кг} \]
Объем жидкости (керосина) в данном случае: \[ V = \dfrac{m}{\rho_{\text{керосина}}} = \dfrac{3.88}{\rho_{\text{керосина}}} \]
Так как сила Архимеда зависит от плотности жидкости, для керосина она более высокая, поэтому показания динамометра будут больше в жидкости (керосин).
Объем цилиндра вычисляется по формуле \( V = \pi r^2 h \), а плотность материала цилиндра можно найти по формуле \( \rho = \dfrac{m}{V} \), где \( m \) - масса цилиндра.