Решение: Плавание деревянного шарика
Сосуд полностью (доверху) заполнили водой и уравновесили на рычажных весах (см. рисунок).
Затем в сосуд опустили сплошной деревянный шарик, изготовленный из сосны. Шарик при этом (А)__________ в воде. Часть воды при опускании шарика (Б)__________, равновесие весов при этом (В)__________. Это объясняется тем, что вес вытесненной шариком воды (Г)__________ весу(а) деревянного шарика.
Список слов:
1) нарушаться
2) не нарушаться
3) равняется
4) меньше
5) плавать
6) утонуть
7) выливаться.
Решение по шагам
4 шагаСосна имеет плотность меньше плотности воды, поэтому деревянный шарик не тонет, а плавает на поверхности воды.
$$\rho_{\text{сосны}} < \rho_{\text{воды}}$$Сосуд заполнен доверху, поэтому при погружении шарика объём воды, равный объёму погружённой части шарика, выливается.
Для плавающего тела выталкивающая сила равна весу тела. По закону Архимеда выталкивающая сила равна весу вытесненной воды, поэтому вес вытесненной воды равняется весу шарика.
$$F_{\text{Арх}} = P_{\text{шарика}} = P_{\text{вытесненной воды}}$$После вытекания воды её вес уменьшается на величину, равную весу шарика, поэтому равновесие весов не нарушается.
Где здесь ошибаются
Выбирать «утонуть», не учитывая, что сосна менее плотная, чем вода.
Считать, что вылившаяся вода нарушит равновесие, не учитывая равенство её веса весу шарика.
Путать выталкивающую силу с весом тела, не находящегося в состоянии плавания.