ID: 00016630
В сосуд налита вода, в которой плавает деревянный шар. Поверх воды аккуратно наливают не очень толстый слой масла (масло легче воды и образует слой сверху).
Как в результате этого изменятся следующие физические величины:
А) давление на дно сосуда;
Б) модуль выталкивающей силы, действующей на шар;
В) высота части шара, выступающей над поверхностью жидкости?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Шар плавает — значит выталкивающая сила всегда равна его весу. Это главный ключ. Дальше разберём давление на дно и глубину погружения с учётом нового слоя масла.
Пока шар плавает, он в равновесии: выталкивающая сила в точности уравновешивает силу тяжести, $F_A=mg$. Вес шара не изменился, значит и выталкивающая сила не изменилась (Б, цифра 3). Неважно, чем именно его выталкивает — вода, масло или оба сразу.
На дно давит вес всего, что налито в сосуд (плюс плавающий шар через жидкость). Мы добавили слой масла — общий вес содержимого вырос, площадь дна та же, поэтому сила на дно больше и давление на дно увеличилось (А, цифра 1).
Теперь сверху лежит масло, и поверхность жидкости — это верх масляного слоя. Масло легче воды, поэтому, чтобы создать ту же выталкивающую силу (равную весу), шару приходится погрузиться глубже. Значит над поверхностью торчит меньшая часть шара — высота выступающей части уменьшилась (В, цифра 2).