Выталкивающая сила, действующая на погруженное в воду тело, равна по величине весу воды в объеме погруженной части тела.
Тогда вес воды в объеме 55 см³:
F(a) = ρgV, где ρ = 1000 кг/м³ - плотность воды
g = 10 H/кг - ускорение свободного падения
V = 55·10⁻⁶ м³ - объем погруженной части
Тогда: F(a) = 10⁴ · 55 · 10⁻⁶ = 0,55 (Н)
Вес бруска в воздухе:
P = mg = 0,4 · 10 = 4 (H)
Cила, необходимая для удержания бруска в воде:
F = P - F(a) = 4 - 0,55 = 3,45 (H)
Причина — неравномерное расширение стекла. Горячая вода, налитая в стакан, прогревает его стенки не сразу: сначала нагревается внутренний слой стенок, в то время как наружный не успевает еще нагреться. Нагретый внутренний слой тотчас же расширяется, наружный же остается пока неизменным и испытывает, следовательно, сильный напор изнутри. Происходит разрыв - стекло лопается.
Чем толще стекло, тем вероятнее то что он лопнет, ну и неравномерность стекла тоже играет очень большую роль. Чем тоньше стекло, тем быстрее оно прогревается до температуры внутреннего слое, соответственно внутренние напряжения в стекле уменьшаются.
Соответственно толщина стекла тоже должна быть равномерной, если дно толстое, то вероятность того что стакан лопнет тоже велика.
Соответственно охлаждение тоже может вызвать разрушение посудины. Причина та-же внешние стенки начинают сжиматься, пока внутренние расширены. Нельзя зимой ставить на балкон банки с горячим вареньем.
