Задание №90100 ЕГЭ Физике

1 способ

Т.к. кусок льда со свинцом внутри имеет большую массу, чем обычный кусок льда. То он будет погружен глубже и, следовательно, уровень воды будет выше, чем в случае со льдом. Тогда после того, как лед растает уровень воды понизится, т.к. свинец не изменяет уровень воды, потому что его погруженный объём в 1 и 2 случае не изменится, а из написанного выше уровень воды с куском льда, внутри которого свинец, выше, чем просто в случае с куском льда.

В случае с пузырьками воздуха его масса меньше, чем куска льда и ,следовательно, этот кусок будет погружен меньше, чем обычный кусок льда. Но понятно, что массой пузырьков воздуха можно пренебречь, значит этот случай эквивалентен обычному погружению куска льда. Следовательно, уровень воды не изменится.

2 способ

Рассмотрим случай с обычным льдом:

 

где - масса льда, - сила Архимеда.

где - плотность воды, - объём погруженной части = где - объём льда.

Получается после того, как лёд растаял он будет занимать объём погруженной части. Следовательно, уровень жидкости не изменится.

В случае с пузырьками воздуха ничего не измениться,т.к. массой пузырьков воздуха можно пренебречь по сравнению с массой льда.

Рассмотрим случай со свинцом

где - масса свинца

, где - плотность свинца.

В случае со свинцовым шариком,когда лёд растает шарик утонет, следовательно его объем будет равен объему вытесненной воды,а когда он находится во льде и плавает на воде он вытесняет больший объем,чтобы держаться на плаву, следовательно при таяние льда и погружении шарика под воду уровень воды уменьшится