4. Прочный сосуд, заполненный сжатым воздухом, уравновешен на весах. Стеклянная трубка с краном пропущена через пробку сосуда. К её наружному концу привязана оболочка резинового шара (рис. 162, а). Если часть воздуха из сосуда перейдёт в оболочку и раздует её, то равновесие весов нарушится (рис. 162, б). Объясните почему.

Краткое пояснение:

Объяснение:

Изначально весы уравновешены, то есть общий вес сосуда с воздухом и груза на другой чаше одинаков. Когда часть сжатого воздуха переходит из сосуда в резиновую оболочку шара, объем этой оболочки увеличивается. Согласно закону Архимеда, на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости или газа. В данном случае, раздувшаяся оболочка шара вытесняет больший объем окружающего воздуха, чем раньше. Вес этого дополнительного вытесненного воздуха создает подъемную силу, которая действует на шар. Эта подъемная сила направлена вверх и, добавляясь к весу самой оболочки, увеличивает общую силу, действующую на ту чашу весов, где находится шар. Поскольку эта сила стала больше, чем вес груза на другой чаше, равновесие весов нарушится, и чаша с шаром поднимется.