Решение: Сравнение выталкивающих сил
В сосуде с водой находятся три бруска, которые в равновесии располагаются так, как показано на рисунке. Бруски сделаны из разных материалов, но имеют одинаковый размер. На какой(-ие) из брусков действует наименьшая выталкивающая сила? Ответ поясните.
Решение по шагам
3 шагаПо закону Архимеда выталкивающая сила пропорциональна объёму погружённой части тела:
$$F_\text{А} = \rho_\text{в} g V_\text{погр}$$Бруски 1 и 2 плавают, поэтому для каждого из них выталкивающая сила равна весу бруска. Брусок 2 погружён в воду на меньшую часть объёма, чем брусок 1, следовательно, он вытесняет меньший объём воды и имеет меньший вес.
Брусок 3 погружён в воду полностью, поэтому объём вытесненной воды равен полному объёму бруска. Так как размеры брусков одинаковы, выталкивающая сила для бруска 3 больше, чем для частично погружённых брусков.
Наименьшая выталкивающая сила действует на брусок 2, так как он погружён в воду на наименьшую часть своего объёма и вытесняет наименьший объём воды.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Сравнивать выталкивающие силы по глубине расположения брусков, а не по объёму погружённой части.
Считать, что на брусок 3 действует наименьшая сила из-за его опоры на дно.
Не учитывать, что для плавающего тела выталкивающая сила равна его весу.