Задание №81503 ЕГЭ Физике

Обоснование

1. Введем инерциальную систему отсчета (ИСО) связанную с Землей.

2. Описываем тело моделью материальной точки, так как в условиях данной задачи размерами тела можно пренебречь.

3. На тело, погруженное в жидкость, действует сила Архимеда, приложенная к центру масс погруженной части и направленная вертикально вверх

Пусть $\mathrm{\rho }$ – плотность жидкости, H – первоначальный уровень воды, тогда после перерезания нити уровень уменьшится на h.
Способ I
Сделаем рисунок с изображением двух состояний, до перерезания нити и после

Запишем второй закон Ньютона для первого случая, с учётом, что тело покоится

Спроецируем на вертикальную ось y

Аналогично для второго случая

$\mathrm{mg}={\mathrm{F}}_{\mathrm{A}2}$

С учетом, что

${\mathrm{F}}_{\mathrm{A}2}={\mathrm{\rho gV}}_2$

где ${\mathrm{V}}_1$ и ${\mathrm{V}}_2$ – объём погруженной части тела.
При этом ${\mathrm{V}}_1-{\mathrm{V}}_2=\mathrm{Sh},$ тогда $\mathrm{T}={\mathrm{F}}_{\mathrm{A}1}-{\mathrm{F}}_{\mathrm{A}2}=\mathrm{\rho ghS}=1000·10·0,05·0,01=5 \mathrm{H}.$