Два куба, изготовленных из сплавов некоторых металлов, имеют одинаковую массу. Плотности их соответственно равны ρ1= 5,0 г/см3 и ρ2= 10 г/см3 Подвесив эти кубы к концам рычага, их погружают в воду. Каким должно быть отношение плеч рычага, чтобы в воде рычаг находился в равновесии
Для того чтобы рычаг оставался в равновесии в воде, необходимо, чтобы момент силы Архимеда, действующей на каждый из кубов, равнялся моменту силы их веса.
Момент силы веса равен силе веса, умноженной на плечо рычага.
Момент силы Архимеда равен плотности воды умноженной на объем куба умноженный на g (ускорение свободного падения) умноженное на плечо рычага.
Таким образом, отношение плеч рычага будет определяться по формуле:
Для того чтобы рычаг оставался в равновесии в воде, необходимо, чтобы момент силы Архимеда, действующей на каждый из кубов, равнялся моменту силы их веса.
Момент силы веса равен силе веса, умноженной на плечо рычага.
Момент силы Архимеда равен плотности воды умноженной на объем куба умноженный на g (ускорение свободного падения) умноженное на плечо рычага.
Таким образом, отношение плеч рычага будет определяться по формуле:
ρ1 V1 g l1 = ρ2 V2 g l2
где V1 = V2, так как кубы имеют одинаковую массу.
Отсюда получаем:
5 l1 = 10 l2
l1 = 2 * l2
Ответ: отношение плеч рычага должно быть 2:1.