ID: 00021683
Сплошной шарик из парафина сначала поместили в сосуд с водой, а затем — в сосуд с глицерином. Сравните выталкивающие силы, действующие на шарик в сосуде с водой и в сосуде с глицерином.
1) Выталкивающая сила в сосуде с глицерином больше, так как плотность глицерина больше плотности воды.
2) Выталкивающая сила в сосуде с водой больше, так как объём погружённой части шарика в воде больше, чем в глицерине.
3) Выталкивающая сила в сосуде с глицерином равна выталкивающей силе в сосуде с водой, так как выталкивающая сила уравновешивает одну и ту же силу тяжести, действующую на шарик.
4) Выталкивающая сила в сосуде с глицерином больше, так как в глицерине выталкивающая сила уравновешивает силу тяжести, действующую на плавающий шарик, а в воде шарик тонет, т.е. выталкивающая сила меньше силы тяжести.
Источник: Школково #105541 · Банк ФИПИ
Сначала выясняем, плавает шарик или тонет, — сравниваем плотности. Для плавающего тела сила Архимеда равна силе тяжести.
Плотность парафина \rho_п \approx 900 кг/м³ меньше и плотности воды (1000 кг/м³), и плотности глицерина (1260 кг/м³). Значит, шарик плавает на поверхности в обеих жидкостях.
Плавающее тело находится в равновесии: F_A = mg. Сила тяжести шарика в обоих опытах одна и та же, поэтому одинакова и выталкивающая сила — и в воде, и в глицерине она равна mg.
Разница между жидкостями проявится только в глубине погружения: в более плотном глицерине шарик погрузится меньше, — но не в величине силы Архимеда.
Ответ: 3.