Вопрос:

На рычаге уравновешены две гири разной массы, но изготовленные из одного материала. Изменится ли равновесие рычага, если обе гири поместить в воду?

Ответ:

Решение:

Когда гири находятся в воздухе, их вес (сила, с которой они давят на рычаг) равен силе тяжести, зависящей от массы гири.

В воде на каждую гирю действует выталкивающая сила Архимеда, которая направлена вверх и равна весу вытесненной воды. Эта сила уменьшает кажущийся вес гири.

Поскольку гири изготовлены из одного материала, их плотность одинакова. Если гири имеют разную массу, то у них разный объём.

Сила Архимеда пропорциональна объёму тела. Следовательно, гиря с бóльшим объёмом (и, соответственно, бóльшей массой) будет испытывать бóльшую выталкивающую силу.

Когда обе гири поместят в воду, бóльшая по массе гиря станет легче относительно (из-за большей выталкивающей силы), чем гиря с меньшей массой. Это приведёт к нарушению равновесия рычага.

Ответ: Да, равновесие рычага изменится, так как выталкивающая сила воды будет действовать на гири по-разному, в зависимости от их объёма (и, следовательно, массы).