Дано:
Масса деревянного шара - m1 = 0,1 кг
Масса металлических гирек - m2 = 0,2 кг
Ускорение свободного падения - g = 9,81 м/с^2
Найти:
Перевесит ли чашу с металлическими гирьками, когда воздух откачан и равновесие нарушится
Решение:
Сначала найдем силу тяжести шара и гирек:
F1 = m1 * g = 0,1 * 9,81 = 0,981 Н
F2 = m2 * g = 0,2 * 9,81 = 1,962 Н
Под колоколом воздушного насоса давление уменьшается, следовательно, сила Архимеда начнет действовать на шар и гирьки в разные стороны. Пусть сила Архимеда, действующая на шар, равна FА1, а на гирьки - FА2.
Так как плотность воздуха много меньше плотности гирек и шара, то можем пренебречь давлением воздуха на гирьки.
Тогда, когда воздух откачают, на шар будет действовать сила, направленная вверх:
FА1 = м1 * g
И на гирьки будет действовать только сила тяжести:
F2 = m2 * g
Таким образом, сила, действующая на шар, будет меньше, чем сила, действующая на гирьки. Следовательно, чаша с гирьками перевесит.
Ответ: Чаша с металлическими гирьками перевесит.