ID: 00010277
Два сплошных шара одинаковой массы, один из которых алюминиевый, а другой — медный, уравновешены на рычажных весах (см. рисунок). Нарушится ли равновесие весов, если шары полностью опустить в керосин?
1) Равновесие нарушится, перевесит медный шарик. Плотность алюминия меньше плотности меди, и при равной массе объём алюминиевого шара больше. Выталкивающая сила больше для алюминиевого шарика.
2) Равновесие нарушится, перевесит алюминиевый шарик. Плотность алюминия меньше плотности меди. Выталкивающая сила, зависящая от плотности тела, для медного шара больше.
3) Равновесие не нарушится. Шарики погружены в одну и ту же жидкость. Выталкивающие силы прямо пропорциональны плотности жидкости и не различаются для шариков.
4) Равновесие не нарушится. Шарики имеют одинаковую массу. При погружении в керосин массы шариков не изменятся, следовательно, не изменится их вес.
Источник: ФИПИ
Шары уравновешены — значит, массы у них одинаковы. Алюминий менее плотный, чем медь, поэтому алюминиевый шар при той же массе имеет больший объём.
В керосине архимедова сила F=\rho g V пропорциональна объёму. У алюминиевого шара объём больше, значит и выталкивающая сила больше — его сильнее «облегчает» жидкость. Поэтому перевесит медный шар (вариант 1).