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: ФИПИ
Первым делом решаем главный вопрос: шарик тонет или плавает? Для этого сравниваем плотность парафина с плотностями жидкостей. А дальше вспоминаем правило для плавающего тела: сила Архимеда равна силе тяжести.
Плотность парафина $\rho_п\approx900$ кг/м³ меньше и плотности воды ($1000$ кг/м³), и плотности глицерина ($1260$ кг/м³). Значит, в обеих жидкостях шарик всплывает и плавает на поверхности.
Плавающее тело покоится, поэтому выталкивающая сила уравновешивает вес: $F_A=mg$. Сила тяжести шарика в обоих опытах одна и та же — а раз так, одинакова и сила Архимеда: и в воде, и в глицерине она равна $mg$.
Разница между жидкостями проявится только в глубине погружения: в более плотном глицерине шарик утонет меньше. Но на величину выталкивающей силы это не влияет.