Який з вантажів, залізний або свинцевий, стане важчим після того, як вони обидва будуть погрузити у воду?

Leha

17

Для решения данной задачи нам необходимо знать основы физики и свойства материалов.

Когда предмет погружается в воду, на него начинает действовать сила Архимеда, которая равна весу вытесненной им жидкости и направлена вверх. Если сила Архимеда больше веса предмета, то он начинает всплывать. Если сила Архимеда равна весу предмета, то он находится в равновесии внутри воды и не тонет, но и не всплывает. Если сила Архимеда меньше веса предмета, то он уходит на дно.

В данной задаче нам дано, что одновременно погружаются в воду железный и свинцовый грузы. Чтобы определить, какой из них будет тяжелее, нам необходимо сравнить их плотности.

Плотность - это физическая характеристика материала, определяемая отношением массы материала к его объему. Формула для расчета плотности выглядит следующим образом:

\[ \text{Плотность} = \frac{\text{Масса}}{\text{Объем}} \]

Известно, что погруженные в воду предметы не тонут, то есть их вес равен весу вытесненной ими воды, то есть сила Архимеда. Поэтому количество вытесненной воды будет равно массе предмета.

Предположим, что железный груз имеет массу \( m_1 \) и плотность \( \rho_1 \), а свинцовый груз имеет массу \( m_2 \) и плотность \( \rho_2 \). При погружении в воду оба груза вытесняют равные объемы воды, поэтому

\[ m_1 = \rho_1 \cdot V \]
\[ m_2 = \rho_2 \cdot V \]

где \( V \) - объем вытесненной воды.

Получаем, что тяжесть железного груза равна его массе \( m_1 \), а тяжесть свинцового груза равна его массе \( m_2 \).

Теперь нам нужно понять, у какого груза больше плотность. Если у железного груза плотность больше, то он будет иметь большую массу и, следовательно, будет тяжелее, когда погрузится в воду. Если у свинцового груза плотность больше, то он будет тяжелее.

Подводя итог, мы можем сказать, что груз, который имеет большую плотность, будет тяжелее после погружения в воду, т.е. в данном случае свинцовый груз будет тяжелее железного груза.