Полностью заполненная водой банка подвешена на динамометре. Показания динамометра 2 Н. На дно банки на тонкой нити устанавливают сплошную медную деталь объёмом 10 см³.Часть воды…

Давайте внимательно разберем задачу и по шагам найдем ответ.

Дано:

• Исходное показание динамометра: \(F_1 = 2\,Н\)
• Объем медной детали: \(V_{Cu} = 10\,см^3\)
• Плотность меди: \(\rho_{Cu} = 8900\,кг/м^3\)
• После установки детали часть воды выливается, часть остается, и вся деталь оказывается погруженной в воду.
• Нить удаляется, и нужно найти новое показание динамометра \(F_2\).

---

Шаг 1. Что означает исходное показание динамометра?

Показание 2 Н — это сила реакции тяготения банка и содержимого (вода + банки + нити).
Это сила веса всей системы.

---

Шаг 2. Найти массу воды и банка

Обозначим:

• \(m_{water}\) — масса воды изначально в банке
• \(m_{bank}\) — масса пустой банки (или масса воды и банки вместе — не уточнено, предположим, что "банка" — это сама емкость с водой)

Но для решения важна физическая картина:

• Изначально банку с водой подвешивают — динамометр показывает сумму сил веса системы.
• Площадь, на которую действуют силы, связана с весом.

Шаг 3. Что происходит при установке медной детали?

• На дно банки помещают медную деталь, объемом 10 см³.
• Часть воды выливается, но весь слой воды после этого остается — из условий "часть воды выливается, а вся деталь оказывается погруженной в воду".
• В результате, вода, остающаяся в банке, и деталь, погружённая в воду, создают новые условия.

Шаг 4. Расчёт силы, действующей на динамометр после погружения детали

Когда деталь погружена в воду:

• Сила тяжести детали: \(F_{m} = m_{Cu} \cdot g\)
• Масса меди: \(m_{Cu} = \rho_{Cu} \times V_{Cu}\)

Переведём объем в м³: \[ V_{Cu} = 10\,см^3 = 10 \times 10^{-6}\,м^3 = 10^{-5}\,м^3 \]

Масса меди: \[ m_{Cu} = \rho_{Cu} \times V_{Cu} = 8900\,кг/м^3 \times 10^{-5}\,м^3 = 0.089\,кг \]

Вес детали: \[ F_{m} = m_{Cu} \times g = 0.089\,кг \times 9.8\,м/с^2 \approx 0.872\,Н \]

---

Шаг 5. Расчет силы реакции (назначенной на динамометр после погружения)

Когда деталь погружена в воду, она вызывает две реакции:

1. Собственный вес медной детали: \(F_{m} \approx 0.872\,Н\)
2. Архимедова сила (выталкивающая): \(F_{A} = \rho_{water} \times V_{Cu} \times g\),
   где \(\rho_{water} \approx 1000\,кг/м^3\).

Посчитаем: \[ F_{A} = 1000 \times 10^{-5} \times 9.8 = 0.098\,Н \]

Обратите внимание:

• Выталкивающая сила равна весу вытесненной воды.
• Реальная сила, действующая на медную деталь в воде, — это её вес минус архимедова сила, то есть "эффективная" сила на дно:

\[ F_{эфф} = F_{m} - F_{A} \approx 0.872 - 0.098 = 0.774\,Н \]

Но в задаче важно понять: в итоге, когда деталь погружена в воду, система воспринимает вес всего комплекса:

• вес остальной воды и банки (остается примерно тот же)
• масса детали добавляется, но часть её "частично" компенсируется вытесненной водой.

Шаг 6. Итоговая сила, которую считывает динамометр

Когда нить удаляют, в систему входит:

• вес воды (частично убавленный из-за выливания)
• вес детали, которая попала в воду и "добавляется" к весу воды (на самом деле — повышается вес системы на сумму массы погруженной части).

Или проще:
Показание динамометра после погружения детали равно сумме:

\[ F_2 = \text{вес остальной воды} + \text{вес детали, воспринятый как дополнительная нагрузка} \]

До этого в воде была масса, вызывающая силу 2 Н (она равна весу всё системы).
После погружения детали, которая сама весит 0.872 Н, но из-за архимедовой силы ощущается как меньшая сила.

---

Итоговый ответ

Поскольку система — это вода + банка, и после вставки медной детали:

• Веса детали "не прибавляется" к общему весу, он воспринимается как "частично" вытесненная вода.
• В итоге, новый показатель — это исходная сила минус "вытесненная вода", плюс добавление веса детали, которое учтено как дополнительная нагрузка.

---

Ответ:

Поскольку детали погружены полностью, и часть воды вытесняется (выливается), новый показатель динамометра равен:

\[ F_2 = F_1 + m_{Cu} \times g \approx 2\,Н + 0.872\,Н \approx \boxed{2.87\,Н} \]

---

Итог:

Новый показатель динамометра примерно 2.87 Н.
(Формула: исходнее — 2 Н, плюс вес вставленной медной детали — около 0.872 Н).

---

Если есть уточнения или требуется детальное объяснение — спрашивайте!