Тепловые Явления — Задание 19 ОГЭ по физике №00002234

Из условия равновесия до погружения:

$$m_1 = m_2 = m \implies V_{\text{Al}} \cdot \rho_{\text{Al}} = V_{\text{ст}} \cdot \rho_{\text{ст}}$$

$$V_{\text{Al}} = \frac{m}{\rho_{\text{Al}}}, \quad V_{\text{ст}} = \frac{m}{\rho_{\text{ст}}}$$

Так как $\rho_{\text{Al}} \lt \rho_{\text{ст}}$, то $V_{\text{Al}} \gt V_{\text{ст}}$.

При погружении в воду на каждый шар действует сила Архимеда:

$$F_{\text{А}} = \rho_{\text{воды}} \cdot V \cdot g$$

Сила Архимеда для алюминиевого шара:

$$F_{\text{А,Al}} = \rho_{\text{воды}} \cdot V_{\text{Al}} \cdot g$$

Сила Архимеда для стального шара:

$$F_{\text{А,ст}} = \rho_{\text{воды}} \cdot V_{\text{ст}} \cdot g$$

Поскольку $V_{\text{Al}} \gt V_{\text{ст}}$:

$$F_{\text{А,Al}} \gt F_{\text{А,ст}}$$

Сила натяжения нити, удерживающей шар:

$$T = mg - F_{\text{А}}$$

Для алюминиевого шара: $T_{\text{Al}} = mg - F_{\text{А,Al}}$ (меньше)

Для стального шара: $T_{\text{ст}} = mg - F_{\text{А,ст}}$ (больше)

Нить тянет рычаг вниз с силой $T$. Так как $T_{\text{ст}} \gt T_{\text{Al}}$, рычаг наклонится в сторону стального шара, то есть алюминиевая сторона поднимется (алюминиевый шар «окажется легче» в воде).