Может ли бутылка, содержащая ртути, потонуть в ртути, аргументируйте свой ответ

Тема урока: Плавучесть ртути

Пояснение: Бутылка с ртутью может потонуть или не потонуть в другой бутылке с ртутью в зависимости от плотности и объема ртути в каждой бутылке. Для того чтобы понять это, давайте рассмотрим основы плавучести и плотности.

Плавучесть зависит от соотношения между весом тела и выталкивающей силы, которую оно испытывает в жидкости или газе. Если тело плотнее среды, в которой оно находится, оно будет тонуть. Если же тело менее плотное, чем среда, оно будет плавать.

Плотность выражается формулой: Плотность = масса / объем. В случае с ртутью, ее плотность равна примерно 13,6 г/см³. Таким образом, если бутылка содержит ртуть и ее плотность меньше или равна плотности ртути, то она будет плавать на поверхности ртути. Однако, если бутылка имеет объем ртутной жидкости больший, чем плотность ртути, то она будет тонуть внутри ртути.

Демонстрация: Предположим, у нас есть бутылка объемом 100 см³, которая содержит ртуть с плотностью 13,6 г/см³. Также у нас есть другая бутылка с ртутью объемом 50 см³. Потонет ли бутылка с меньшим объемом в бутылке с большим объемом ртути?

Совет: Чтобы понять, потонет ли бутылка с ртутью внутри другой бутылки с ртутью, сравните плотности и объемы в каждой бутылке. Если плотность и объем ртути внутри внешней бутылки больше, чем плотность ртути внутри внутренней бутылки, то внутренняя бутылка будет плавать.

Дополнительное задание: Представьте, что у вас есть бутылка объемом 200 см³, внутри которой находится ртуть с плотностью 13,6 г/см³. Найдите минимальный объем идеальной бутылки (с нулевым объемом ее стенок), в которой эта бутылка может быть полностью погружена без потопления.