Вопрос:

3. Алюминиевый и стальной шары имеют одинаковую массу. Какой из них легче поднять в воде?

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Рассмотрим силы, действующие на шары в воде. На каждый шар действует сила тяжести $$F_т = mg$$, направленная вниз, и выталкивающая сила $$F_A = \rho_в g V$$, направленная вверх, где $$\rho_в$$ - плотность воды, $$g$$ - ускорение свободного падения, $$V$$ - объем шара. Поскольку массы шаров одинаковы, сила тяжести, действующая на оба шара, одинакова. Выталкивающая сила зависит от объема шара. Плотность алюминия меньше плотности стали ($$\rho_{Al} < \rho_{ст}$$), поэтому при одинаковой массе объем алюминиевого шара больше, чем объем стального шара ($$V_{Al} > V_{ст}$$). Следовательно, выталкивающая сила, действующая на алюминиевый шар, больше, чем выталкивающая сила, действующая на стальной шар ($$F_{A,Al} > F_{A,ст}$$). Результирующая сила, которую нужно приложить, чтобы поднять шар, равна разности между силой тяжести и выталкивающей силой: $$F_{рез} = F_т - F_A$$. Поскольку выталкивающая сила на алюминиевый шар больше, результирующая сила, которую нужно приложить к алюминиевому шару, меньше, чем к стальному. Ответ: Легче поднять алюминиевый шар.
ГДЗ по фото 📸