Условие задачи не позволяет определить, каким образом уравновешены на весах две гири с разной массой, хотя сам факт нахождения весов в равновесии сомнения не вызывает.
Поэтому рассмотрим оба варианта уравновешивания.
1.) Начнем с того, что плотности у железа и фарфора разные (у железа примерно в 3,4 раза больше). Масса гирь равного объема также будет больше у железной гири.
Следовательно, при равном объеме гирь и при отсутствии дополнительных разновесов, равновесие весов может быть достигнуто только в случае, если плечо силы фарфоровой гири будет в 3,4 раза больше плеча силы железной гири.
По правилу равновесия рычага:
F₁L₁ = F₂L₂ (1)
где L₁ и L₂ - плечи сил, F₁ и F₂ - силы, приложенные к плечам весов в точках размещения гирь. 1 - железная, 2 - фарфоровая.
Очевидно, что F₁ = 3,4·F₂ и L₂ = 3,4·L₁
Теперь весы, находящиеся в равновесии, помещаем в воду и наблюдаем за тем, что происходит.
Действительно, так как объемы гирь одинаковые, то и выталкивающие силы, возникающие при погружении гирь в воду, также будут одинаковые. Однако, приложены эти равные силы будут в тех же точках крепления гирь, то есть на разном расстоянии от оси вращения весов.
Правило равновесия рычага будет выглядеть так:
F₁L₁ - FₐL₁ = F₂L₂ - FₐL₂
Здесь Fₐ - выталкивающая сила, одинаковая для обеих гирь, при погружении их в воду.
Учитывая (1), получим:
FₐL₁ = FₐL₂ (2)
Но, по условию, L₂ = 3,4·L₁, значит, равенство (2) - неверное, и весы после погружения их в воду не могут оставаться в равновесии.
Вращающий момент силы Архимеда, действующий на плечо весов с фарфоровой гирей, будет больше по причине большего плеча этой силы. Следовательно, первоначальное равновесие весов нарушится.
То есть плечо весов с фарфоровой гирей при погружении весов в воду окажется выше, чем плечо с железной гирей.
2). Если предположить, что плечи рычажных весов одинаковые, то уравновесить эти гири на таких весах невозможно без дополнительных разновесов.
То есть гири подвешены к чашкам весов, а на чашку с фарфоровой гирей ставятся дополнительные гирьки до тех пор, пока весы не уравновесятся:
F₁L = (F₂ + mg)·L (1)
Здесь: L - плечи весов, mg - сила тяжести, действующая на дополнительные уравновешивающие гирьки.
В этом случае, при погружении в воду подвешенных гирь, величина выталкивающей силы, действующая на них, будет одинаковая (объемы гирь равные). Плечи сил Архимеда для обеих гирь и вращающий момент также будут одинаковые.
Тогда: F₁L - FₐL = (F₂ + mg)·L - FₐL
Или: F₁L = (F₂ + mg)·L что соответствует равенству (1)
Следовательно, данные весы, при погружении подвешенных гирь в воду, останутся в равновесии.
Измерение бисера рядов Крупный бисер. Число частиц в ряду-30 шт.Длина ряда-7.3 см. Размер одной частицы- 0.2см. Мелкий бисер. Мелкий бисер. Число частиц в Число частиц в ряду- ряду- 30 шт.Длина ряда- 30 шт.Длина ряда- 5.3 см.Размер одной одной 5.3 см.Размер одной одной частицы 0.22 мм частицы 0.22 мм
Измерение размера крупинки сахара рядов Число частиц в ряду -100 шт. Длина ряда- 7,5 см. Размер одной частицы- 0,075 см.
Измерение толщины волос рядов Число частиц в ряду- 75 шт. Длинна ряда- 1см. Толщина волоса- 0,13 см.
Измерение толщины иглы рядов Число частиц в ряду 14шт. Длина ряда 5см. Толщина одной иглы- 2,8мм.
Измерение толщины тетрадного листа рядов. Число листов 18шт. Длина ряда 3мм. Толщина одной страницы 0,17мм. Число листов 18шт. Длина ряда 3мм. Толщина одной страницы 0,17мм.
Измерение величины горошины. Число частиц в Число частиц в ряду-30 шт. Длина ряду-30 шт. Длина ряда-21 см. ряда-21 см. Размер одной Размер одной частицы-0.7 см. частицы-0.7 см.
Измерение зёрен пшена. Число Число частиц в ряду частиц в ряду -30 шт. -30 шт. Длина ряда Длина ряда -4.7 см см. Размер одной Размер одной частицы частицы мм мм.
Выводы рядов применяется для определения размеров малых тел рядов применяется для определения размеров малых тел. Используя этот метод мы показали, как можно измерить размеры некоторых тел. Используя этот метод мы показали, как можно измерить размеры некоторых тел. Каждый, просмотрев собранный нами материал сможет освоить данный метод рядов. Каждый, просмотрев собранный нами материал сможет освоить данный метод рядов.
