Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 80
2014-05-31 
На чашке весов стоят гиря и стакан с водой. Сравните показание весов Р с показаниями весов в следующих случаях:
1) гиря подвешена на нити к внешнему штативу и погружена в воду ($P_{1}$);
2) * подвес оборвался, и гиря начинает тонуть ($P_{2}$).
Решение:
Подвес будет действовать на систему с некоторой силой, направленной вверх. Проводя рассуждения, аналогичные решению задачи 79, легко получить, что показание весов в этом случае уменьшается: $P_{1} < P$.
После обрыва подвеса действие внешней силы прекращается, но центр масс системы двигается ускоренно вниз, следовательно, $P_{2} < P$. Чтобы сравнить величины $P_{1}$ и $P_{2}$, рассмотрим силы, действующие на стакан с водой а двух случаях. В первом случае на стакан с водой действует сила тяжести mg вниз, сила $P_{1}$ вверх и сила давления со стороны гири вниз, равная численно силе гидростатического
давления на гирю $F_{A}$. При этом центр масс стакана с водой неподвижен, следовательно,
$P_{1}=mg+F_{A}$.
Во втором случае действует та же сила тяжести, сила реакции опоры $P_{2}$ и некоторая сила давления со стороны гири $F_{A}^{\prime}$. Легко показать, что $ F_{A}^{\prime}>F_{A}$. Действительно, гиря на подвесе давила на окружающую воду, а вода находилась в неподвижном состоянии. В момент обрыва гиря начинает ускоренно двигаться вниз и смещать близлежащие слои воды в ту же сторону, следовательно, сила давления гири на воду должна возрасти. Под действием всех сил
центр масс воды в стакане движется ускоренно вверх, следовательно, $P_{2}>mg+ F_{A}^{\prime}>mg+F_{A}=P_{1}$.
Окончательный результат: $P>P_{2}>P_{1}$.
На чашке весов стоят гиря и стакан с водой. Сравните показание весов Р с показаниями весов в следующих случаях:
1) гиря подвешена на нити к внешнему штативу и погружена в воду ($P_{1}$);
2) * подвес оборвался, и гиря начинает тонуть ($P_{2}$).
Решение:
Подвес будет действовать на систему с некоторой силой, направленной вверх. Проводя рассуждения, аналогичные решению задачи 79, легко получить, что показание весов в этом случае уменьшается: $P_{1} < P$.
После обрыва подвеса действие внешней силы прекращается, но центр масс системы двигается ускоренно вниз, следовательно, $P_{2} < P$. Чтобы сравнить величины $P_{1}$ и $P_{2}$, рассмотрим силы, действующие на стакан с водой а двух случаях. В первом случае на стакан с водой действует сила тяжести mg вниз, сила $P_{1}$ вверх и сила давления со стороны гири вниз, равная численно силе гидростатического
давления на гирю $F_{A}$. При этом центр масс стакана с водой неподвижен, следовательно,
$P_{1}=mg+F_{A}$.
Во втором случае действует та же сила тяжести, сила реакции опоры $P_{2}$ и некоторая сила давления со стороны гири $F_{A}^{\prime}$. Легко показать, что $ F_{A}^{\prime}>F_{A}$. Действительно, гиря на подвесе давила на окружающую воду, а вода находилась в неподвижном состоянии. В момент обрыва гиря начинает ускоренно двигаться вниз и смещать близлежащие слои воды в ту же сторону, следовательно, сила давления гири на воду должна возрасти. Под действием всех сил
центр масс воды в стакане движется ускоренно вверх, следовательно, $P_{2}>mg+ F_{A}^{\prime}>mg+F_{A}=P_{1}$.
Окончательный результат: $P>P_{2}>P_{1}$.
