5. На жёстких стержнях равноплечих весов уравновешены два одинаковых тела (рис. 1). Нарушится ли равновесие, если одно из тел опустить в керосин, а другое в воду? Плотность тел составляет 1600 кг/м³, плотность воды - 1000 кг/м³, керосина - 800 кг/м³. Ответ:

Ответ: равновесие нарушится

Разбираемся:

• На каждое тело действует сила тяжести \[P = mg\] и выталкивающая сила (сила Архимеда) \[F_A = \rho g V\]
• Так как тела одинаковые, то их массы и объемы равны. Отличие будет только в выталкивающей силе, которая зависит от плотности жидкости.
• Плотность воды больше плотности керосина (1000 кг/м³ > 800 кг/м³).
• Следовательно, выталкивающая сила, действующая на тело в воде, будет больше, чем выталкивающая сила, действующая на тело в керосине.
• Поскольку выталкивающая сила в воде больше, вес тела в воде уменьшится сильнее, чем вес тела в керосине.
• Это приведет к нарушению равновесия весов: сторона с телом в керосине перевесит.

Ответ: равновесие нарушится