ID: 00040547
Источник: ФИПИ
Сосуд с водой, три бруска одинакового размера, сделанные из разных материалов. Все три плавают, но сидят в воде на разной глубине:
Закон Архимеда: на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объёме погружённой части тела:
$$F_A=\rho_ж g V_{погр}$$
Посмотрим, что здесь может отличаться у трёх брусков. Жидкость одна — вода, значит $\rho_ж$ общая. Ускорение свободного падения $g$ тоже общее. Единственная величина, которая различается, — объём погружённой части $V_{погр}$.
Важно не запутаться: плотность самого бруска в формулу не входит. Материал определяет лишь то, насколько глубоко брусок сядет в воду, а выталкивающая сила считается по погружённому объёму.
Размеры брусков одинаковые, поэтому «кто глубже сидит, у того больше погружённый объём»:
Кстати, для плавающего тела выталкивающая сила равна его весу: $F_A=mg$. Значит брусок 1 — самый тяжёлый (самый плотный) из трёх, и это согласуется с тем, что он утоплен глубже.
Наибольший погружённый объём — у бруска 1, значит именно на него действует наибольшая выталкивающая сила.