Если тело погружено в жидкость, оно теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость.
Значит, масса вытесненной куском льда воды будет равна 1,5 кг.
Объем всего куска льда равен 1,5 кг:900 кг/м3=0,00163 м3
Объем погруженной в воду части льда равен 1,5 кг:1000 кг/м3=0,00150 м3
Объем надводной части льда равен 0,00163 кг/м3−0,00150 кг/м3=0,00013м3
Масса надводной части льда равна 0,00013кг/м3⋅920 кг/м3=0,1196кг/м3≈0,120кг/м3
Если надводную часть растопить, то объем получившейся воды будет равен
0,120кг/м3:1000 кг/м3=0,000120м3=120см3
Сила, действующая на дно первого сосуда равна давлению воды на уровне дна сосуда, умноженному на площадь дна. Давление воды на уровне дна равно ρ⋅g⋅h,
где ρ - плотность воды,
g - ускорение свободного падения,
h -высота столба жидкости, то есть глубина сосуда.
Глубина сосуда в обоих случаях одинакова, но на дно второго сосуда дополнительно действует вес стального шарика, который лежит непосредственно на дне. Второй сосуд весит больше.
Другой вариант решения.
Попробуем из первого сосуда "сделать" второй сосуд.
В первом сосуде сбросим стальной шарик в воду.
Уровень воды понизится.
Пока шарик лежал на бруске, брусок вытеснял дополнительный объем воды, вес которого был равен весу шарика (то есть, примерно в 8 раз больше, чем объем стального шарика).
Когда шарик оказался в воде, он вытесняет объем воды, равный объему шарика.
Теперь нам осталось долить воды до края - и "получится" второй сосуд. Значит, второй сосуд тяжелее.
