Пенопластовый цилиндр и пружина

В первом опыте на дно закреплённого неподвижно бака поместили цилиндр из пенопласта и соединили его тонким стержнем с пружиной жёсткостью \(k = 75\) Н/м (рис. слева). Стержень проходит через узкое отверстие в дне бака. Трения между ним и баком нет. Высота цилиндра \(h = 20\) см, а его диаметр \(d = 6\) см. В начальный момент пружина не деформирована.

В бак налили воду до уровня \(H = 30\) см (вода не показана на рисунке). В узкое отверстие вода не просачивается.

1. На какой высоте над дном бака окажется верхний конец цилиндра? Цилиндр можно считать невесомым. Плотность воды \(\rho = 1000\) кг/м\(^3\), ускорение свободного падения \(g = 10\) м/с\(^2\). Ответ выразите в сантиметрах и округлите до десятых.

2. Во втором опыте взяли бак с отверстием диаметром \(d\) и поместили в отверстие более высокий цилиндр (рис. справа). Снова налили воду до уровня \(H = 30\) см. На какой высоте окажется верхний конец цилиндра в этом случае? Трение между стенками отверстия и цилиндром отсутствует, но вода в эту щель не протекает. Ответ выразите в сантиметрах и округлите до десятых.