Задача по физике на изменение уровня жидкости Есть два одинаковых стакана с водой, налитой до одного и того же уровня. В них кладут по одному кубику льда, причём в первый стакан кладут сплошной кубик, а во второй — кубик с воздушной полостью. При этом высота уровня воды в первом сосуде становится h1 , а во втором — h2 . Кубики не касаются дна стаканов, вода из сосудов не выливается. После того как кубики растают, высота уровня воды в первом сосуде станет равна H1 , а во втором — H2 . Известно, что кубики имеют одинаковую массу. Выберите все верные утверждения.
h1>h2
h1<h2
h1=h2
H1>H2
H1<H2
H1=H2
h1=H1

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Решим задачу по шагам, анализируя, как ведут себя кубики льда в стаканах.

Первое состояние (до таяния льда):

В первом стакане сплошной кубик льда. Он полностью погружен в воду, и уровень жидкости в стакане поднимается на некоторую высоту h1.Во втором стакане кубик с воздушной полостью. Он также частично погружен в воду, но, поскольку он менее плотен, уровень воды поднимается на меньшую высоту h2.Поскольку масса кубиков одинаковая, а у сплошного кубика больше плотность, этот кубик будет вытеснять больше воды, чем кубик с воздушной полостью.

Следовательно, будет выполнено неравенство:
[
h_1 > h_2
]

Второе состояние (после таяния льда):

Когда кубики льда растаяли, они станут водой. Объем воды, образующийся из растаявшего льда, будет равен объему, который лед занимал до таяния.В первом стакане уровень воды после таяния льда станет H1. Поскольку лед не изменяет объём после таяния (всё то же самое, что было до), уровень останется на месте.Во втором стакане уровень жидкости станет H2. Здесь, в кубике с воздушной полостью, часть объема, которую занимал кубик, станет менее плотной смесью (часть воздуха остается внутри), что приведет к тому, что уровень воды поднимется меньше, чем в первом случае.

Следовательно, будет выполнено неравенство:
[
H_1 > H_2
]

Сравнение начальных и конечных уровней:
Тем не менее, так как уровень воды в первом стакане (h1) поднялся, когда кубик был в воде, он останется на высоте H1 той же, что до таяния. Аналогично, уровень во втором стакане тоже останется на уровне H2, который был ниже, чем H1 из-за особенностей плав浮ания (большего объема, но меньшей общей массы).

Теперь, подводя итоги:

Правильные утверждения:

h1 > h2H1 > H2h1 = H1 (уровень воды останется прежним, если кубик полностью растворится).

Неправильные утверждения:

h1 < h2H1 < H2H1 = H2

Таким образом, верные утверждения: h1 > h2, H1 > H2 и h1 = H1.