Ответ: глубина погружения уменьшится.
Краткое пояснение: Прикрепление пластилина ко дну пробирки снаружи увеличит общую массу, но не изменит объем вытесненной воды, следовательно, уменьшится глубина погружения.
Разберемся, почему так происходит:
- Пластилин поместили в пробирку, и она плавает.
- На плавающую пробирку действует сила тяжести \(F_\text{тяж}\) и выталкивающая сила Архимеда \(F_\text{Арх}\), которые уравновешивают друг друга:
\[F_\text{тяж} = F_\text{Арх}\]
- Сила тяжести равна \[F_\text{тяж} = mg\], где \(m\) — масса пробирки с пластилином, \(g\) — ускорение свободного падения.
- Сила Архимеда равна \[F_\text{Арх} = \rho_\text{воды} V_\text{погр} g\], где \(\rho_\text{воды}\) — плотность воды, \(V_\text{погр}\) — объем погруженной части пробирки.
- Если прикрепить пластилин ко дну пробирки снаружи, то масса системы увеличится на массу пластилина \(\Delta m\), но объем погруженной части пробирки не изменится, так как пластилин не входит в объем вытесненной воды.
- Новая сила тяжести будет равна \[F_\text{тяж новая} = (m + \Delta m)g\]
- Чтобы пробирка оставалась в равновесии, сила Архимеда должна увеличиться на ту же величину: \[F_\text{Арх новая} = \rho_\text{воды} V_\text{погр новая} g\]
- Так как \(F_\text{тяж новая} = F_\text{Арх новая}\), то \[(m + \Delta m)g = \rho_\text{воды} V_\text{погр новая} g\]
- Из этого следует, что \[V_\text{погр новая} = \frac{m + \Delta m}{\rho_\text{воды}}\]
- Если пластилин прикреплен снаружи, общий объем вытесненной воды увеличится.
- Так как увеличилась масса, но объем вытесненной воды не изменился, значит, глубина погружения уменьшится.
Ответ: глубина погружения уменьшится.
Цифровой атлет: Уровень интеллекта: +50
Минус 15 минут нудной домашки. Потрать их на катку или новый рилс
Покажи, что ты шаришь в годноте. Поделись ссылкой с бро