Полый шар в воде
4/10Полый шар плавает в воде, полностью погрузившись в неё. Шар медленно погружают ещё глубже и отпускают. Объясните дальнейшее поведение шара.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаСравните условие плавания шара на любой глубине с тем, меняется ли объём шара при возрастании давления воды.
РешениеЕсли шар плавает, то выполняется условие \(mg = F_A = \rho_в V_ш g\), где \(m = \rho_ш (V_ш - V_{пол})\).
Можно рассмотреть два случая.
1. Объём шара не меняется («жёсткий» шар). Тогда условие плавания шара продолжает выполняться и на большей глубине, т. е. шар продолжает плавать в состоянии безразличного равновесия.
2. Объём шара меняется («мягкий» шар), причём под действием возрастающих сил давления воды объём шара уменьшается. Поскольку масса шара не меняется, а выталкивающая сила уменьшается, то шар перестанет плавать неподвижно и начнёт тонуть.
Похожие задачи
- Пустая бутылка: сколько воды долить, чтобы утонула Физтех 2008/09, 11 кл.
- Лунка во льду МОШ 2010/11, 8 кл.
- Шарообразный сосуд МОШ 2011/12, 8 кл.
- Шар с полостью МОШ 2011/12, 8 кл.
- Лёд в кубе с водой МОШ 2012/13, 7 кл.
- Стальной кубик в ртути под водой Курчатов 2013/14, 7 кл.