ID: 00002089
Сплошной шарик из парафина сначала опустили в сосуд с водой, а затем - в сосуд с бензином. Сравните выталкивающие силы, действующие на шарик со стороны воды и со стороны бензина.
1) Выталкивающая сила в сосуде с водой будет равна выталкивающей силе в сосуде с бензином, так как в обоих случаях выталкивающая сила будет уравновешивать одну и ту же силу тяжести, действующую на шарик.
2) Выталкивающая сила в сосуде с бензином будет больше, так как выталкивающая сила прямо пропорциональна объёму погруженной части тела, а в бензин шарик полностью погрузится, тогда как в воде будет плавать при частичном погружении.
3) Выталкивающая сила в сосуде с водой будет больше, так как в воде шарик будет плавать при частичном погружении, и выталкивающая сила будет уравновешивать силу тяжести, действующую на шарик, а в бензине шарик утонет, т.е. выталкивающая сила будет меньше силы тяжести.
4) Выталкивающая сила в сосуде с водой будет больше, так как выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности жидкости, а плотность воды больше плотности бензина.
Источник: ФИПИ
Сравниваем выталкивающие силы в двух жидкостях.
В воде парафин плавает ($\rho_{\text{п}} \lt \rho_{\text{в}}$). Для плавающего тела сила Архимеда уравновешивает силу тяжести:
$$F_{A,\text{в}} = mg$$
В бензине парафин тонет ($\rho_{\text{п}} \gt \rho_{\text{б}}$). Тело погружено полностью, и сила Архимеда равна весу вытесненного бензина:
$$F_{A,\text{б}} = \rho_{\text{б}} \, g \, V \lt mg$$
потому что бензин легче самого парафина.
Итого $F_{A,\text{в}} = mg \gt F_{A,\text{б}}$: выталкивающая сила в воде больше (пункт 3).