Какова масса груза m, если система находится в равновесии и известно, что разность высот уровня жидкости составляет

Тема: Закон Архимеда в равновесии

Инструкция:
Чтобы решить данную задачу, мы воспользуемся законом Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует подъемная сила, равная весу вытесненной жидкости. В данном случае система находится в равновесии, что означает, что сумма всех действующих сил равна нулю.

Рассмотрим два объекта в системе: груз массой m и поршень массой M. Подействуем силой тяжести на груз, направленной вниз, и силой Архимеда на поршень, направленной вверх. Так как система находится в равновесии, то разность этих сил равна нулю.

Вес груза m равен массе груза m, умноженной на ускорение свободного падения g. Сила Архимеда на поршень равна плотности жидкости ρ, умноженной на объем вытесненной жидкости V, умноженной на ускорение свободного падения g.

Таким образом, разность сил равна нулю:

m * g - (M * g) = 0.

Разделим обе части уравнения на g и получим:

m - M = 0.

Отсюда следует, что масса груза m равна массе поршня M, то есть m = M.

В данной задаче масса поршня М равна 100 г, поэтому масса груза m также будет 100 г.

Пример использования:
Поскольку масса поршня М равна 100 г, то масса груза m также будет 100 г.

Совет:
Для лучшего понимания данной задачи рекомендуется изучить закон Архимеда и усвоить его основные положения. Также полезно повторить понятия о силе тяжести и весе тела.

Упражнение:
Предположим, что в данной задаче площадь сечения широкого сосуда равна s. Как изменится масса груза m, если площадь сечения удвоится?