2020-03-16
В сосуде с водой плавает тело. Как изменится глубина погружения тела в воду, если сосуд начнет двигаться вниз с ускорением а?
Решение:
В первом случае уравнение равновесия для тела имеет вид
$F_{A1} = mg$, или $\rho_{в}V_{п1}g = mg$,
где $V_{п}$ - объем тела, погруженного в воду. Во втором случае относительно неинерциальной системы отсчета, связанной с сосудом, тело тоже будет находиться в покое, но ускорение свободного падения нужно заменить на $\vec{g}_{эф} = \vec{g} - \vec{a}$. Очевидно, что направление $\vec{g}_{эф}$ такое же, как у вектора $\vec{g}$ (рис.). Условие равновесия теперь будет выглядеть так:
$F_{A2} = mg_{эф}$, или $m_{в}V_{п2}g_{эф} = mg_{эф}$.
Сравнивая два условия равновесия, видим, что объем погруженной в воду части тела не изменится: $V_{п1} = V_{п2}$, значит, глубина погружения останется прежней.