Кирпич в ведре на динамометре

Рассмотрите систему «ведро + вода + кирпич» целиком: какие внешние силы на неё действуют? Сравните с весом, который был бы, если бы вода не выливалась.

Решение 1. На кирпич действуют три силы: сила тяжести 25 Н (направлена вниз), сила Архимеда 10 Н (направлена вверх) и сила реакции со стороны нити. Так как кирпич покоится, значит сила реакции нити равна 15 Н (направлена вверх).

На систему «ведро + вода + кирпич» действует вверх две внешние силы — 100 Н со стороны динамометра, 15 Н со стороны верёвки — и уравновешивающая сила тяжести, направленная вниз, которая, очевидно, равна 115 Н.

Если бы вода не выливалась из ведра, тогда сила тяжести в конечном состоянии равнялась бы \(95 + 25 = 120\) Н, следовательно, вылилось 0,5 кг воды.

Решение 2. Динамометр показывает вес ведра с водой. Если долить в него воду или поместить в воду тело, которое не давит на само ведро, а только вытесняет воду и повышает ее уровень в ведре, то его вес увеличится. Поскольку вес увеличился на 5 Н, а объем кирпича равен 1 литру, то очевидно, что половина вытесненной кирпичом воды вылилась.