Решение: Сила давления камня на дно
Камень лежит на дне сосуда, полностью погружённый в воду (см. рисунок). Изменится ли сила давления камня на дно, если в воду добавить поваренную соль? Ответ поясните.
Схема сосуда с водой и камнем на дне. Саму картинку ещё готовим — у остальных задач темы она на месте.
Решение по шагам
3 шагаНа камень действуют сила тяжести вниз, выталкивающая сила жидкости вверх и сила реакции опоры дна вверх. Сила давления камня на дно по модулю равна силе реакции опоры.
$$N=mg-F_\mathrm{A}$$Объём полностью погружённого камня не изменяется. После добавления соли плотность жидкости увеличивается, поэтому увеличивается и выталкивающая сила.
$$F_\mathrm{A}=\rho_\mathrm{ж}gV$$Масса камня и сила тяжести остаются прежними. Следовательно, при увеличении выталкивающей силы сила реакции дна, а значит и сила давления камня на дно, уменьшается.
$$N'=mg-F_\mathrm{A}'<mg-F_\mathrm{A}=N$$Сила давления камня на дно уменьшится, поскольку после добавления соли увеличится плотность жидкости и выталкивающая сила, действующая на полностью погружённый камень.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Утверждать, что сила давления увеличится только потому, что масса раствора стала больше.
Не учитывать выталкивающую силу.
Считать, что сила тяжести камня изменяется при добавлении соли.