Вариант 2 1. В воздухе динамометр показывает вес шарика з Н. При полно-
стью погружённом в воду шарике динамометр показывает 2,5 Н.
а) Найдите массу шарика.
б) Найдите выталкивающую силу, действующую на шарик,
в) Найдите плотность шарика.
2. Кубик с длиной ребра а = 5 см находится в воде, причем верх
няя грань кубика находится на глубине h = 4 см,
а) Чему равна сила давления воды на верхнюю грань кубика?
б) Чему равна равнодействующая сил давления воды на все грани
кубика?
в) Изменится ли действующая на кубик выталкивающая сила,
если погрузить его глубже? Если изменится, то как — увеличится или
уменьшится?​

Обозначим объём каждого отсека через V.
Происходит изобарическое расширение идеального газа.

p·V = (p - Δp)(V + ΔV)
p·V = p·V + p·ΔV - Δp·V - Δp·ΔV
Δp·V = (p - Δp)ΔV
ΔV = Δp/(p - Δp) · V

Суммарный объём газа в двух отсех при уже вылетевшей пробке:
V + (V + ΔV) = 2V + Δp/(p - Δp) · V = (2p - Δp)/(p - Δp) · V

Обозначим установившееся давление через p₁. Тогда закон Бойля-Мариотта для начального и конечного состояний газа:
p·2V = p₁·(2p - Δp)/(p - Δp) · V
2p = p₁·(2p - Δp)/(p - Δp)
p₁ = 2p·(p - Δp)/(2p - Δp)
p₁ = 2·84·(84 - 21)/(2·84 - 21) = 2·4·21·3·21/(8·21-21) = 24·21²/7·21 = 24·3 = 72 кПа

Груз движется вниз с ускорением, по третьему закону Ньютона его вес (сила, с которой груз растягивает пружину) равен массе груза умноженной на ускорение свободного падения минус ускорение лифта. Поэтому сила, растягивающая пружину, равна 0,4×(10 - 2) = 3,2 н.
Сила упругости по модулю равна произведению жёсткости пружины на её удлинение.
Отсюда удлинение пружины равно 3,2÷160 = 0,02 метра.
Длина пружины при движении лифта равна сумме длины пружины в свободном состоянии плюс удлинение пружины.
То есть 10 см. + 2 см. = 12 см.
ответ: Длина пружины в движущемся лифте равна 12 см.