На однородном рычаге установлен сосуд с жидкостью, а к правому концу рычага прикреплен Г-образный держатель. К держателю подвешено на нити тело массой 200 г. Система уравновешена…
На однородном рычаге установлен сосуд с жидкостью, а к правому концу рычага прикреплен Г-образный держатель. К держателю подвешено на нити тело массой 200 г. Система уравновешена при помощи противовеса неизвестной массы, положенного на левый конец рычага (рисунок слева). Нить удлинили так, что тело полностью погрузилось в жидкость (рисунок справа). Плотность тела в два раза больше плотности жидкости. На какую величину Δm нужно изменить массу противовеса для того, чтобы равновесие системы сохранилось?
Для того чтобы равновесие системы сохранилось после того, как тело полностью погрузилось в жидкость, необходимо учесть изменение объема тела, который оказывает дополнительное давление на жидкость.
Исходно система уравновешена при помощи противовеса на левом конце рычага. Когда тело погружается полностью в жидкость, его объем становится частью вытесненной им жидкости. По закону Архимеда, величина поднятой телом жидкости равна объему тела. Для поддержания равновесия системы необходимо учесть изменение веса вытесненной жидкости.
Плотность тела в два раза больше плотности жидкости, поэтому вес тела равен весу равного объема жидкости массой \(\Delta m\).
Таким образом, необходимо изменить массу противовеса на величину \(\Delta m\), соответствующую массе вытесненной жидкости.
