К одной чаше весов подвешен цилиндр из алюминия, а к другой — оловянный такой же массы. Весы находятся в равновесии. Цилиндры одновременно погрузили в воду. Равновесие весов нарушилось. Объясните почему. Какая чаша весов перевесила?

1. **К одной чаше весов подвешен цилиндр из алюминия, а к другой — оловянный такой же массы... Какая чаша весов перевесила?** Перевесит чаша с оловянным цилиндром. Плотность олова ($7300\,кг/м^3$) больше плотности алюминия ($2700\,кг/м^3$). Так как массы одинаковы, объём алюминиевого цилиндра больше. При погружении в воду на тело большего объёма действует большая выталкивающая сила (сила Архимеда). Она сильнее «подтолкнёт» алюминий вверх, поэтому чаша с ним поднимется, а чаша с оловом опустится. 2. **К коромыслу весов подвешены два железных шарика одинакового объёма... Нарушится ли равновесие весов?** Равновесие нарушится. Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости: $F_A = \rho_{ж} g V_{т}$. Плотность воды ($1000\,кг/м^3$) больше плотности керосина ($800\,кг/м^3$). На шарик в воде будет действовать большая сила Архимеда, выталкивающая его вверх. Чаша с шариком в керосине перевесит. 3. **Какую силу нужно приложить, чтобы кусок гранита объёмом $1\,дм^3$ удержать в воде; в воздухе?** Допущение: плотность гранита $\rho_г = 2600\,кг/м^3$, плотность воды $\rho_в = 1000\,кг/м^3$, $g \approx 10\,Н/кг$, $V = 1\,дм^3 = 0,001\,м^3$. В воздухе: $F_1 = P = mg = \rho_г V g = 2600 \cdot 0,001 \cdot 10 = 26\,Н$. В воде: $F_2 = P - F_A = 26 - (\rho_в g V) = 26 - (1000 \cdot 10 \cdot 0,001) = 26 - 10 = 16\,Н$. Ответ: $26\,Н$; $16\,Н$. 4. **В какой воде, пресной или морской, на человека действует большая выталкивающая сила?** В морской воде. Выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности жидкости. Плотность морской воды выше, чем пресной, поэтому и сила Архимеда в ней больше. 5. **Одинаковая ли сила потребуется для того, чтобы удержать пустое ведро в воздухе и это же ведро, но наполненное водой, в воде?** Сила будет разной. Чтобы удержать пустое ведро в воздухе, нужно приложить силу, равную его весу $P_{вдр}$. Чтобы удержать ведро с водой в воде, на саму воду внутри ведра сила тяжести компенсируется выталкивающей силой, но на стенки ведра также действует сила Архимеда. Сила составит $P_{вдр} - F_{А(стенок)}$. Удержать ведро в воде легче.