2020-10-12
Железный шарик, плотность которой равна $\rho_{ж} = 7,8 г/см^{3}$, погрузили на $h = 10 см$ в ртуть. На какую максимальную высоту подскочит этот шарик над уровнем ртути, если ее отпустить? Плотность ртути - $\rho_{р} = 13,6 г/см^{3}$, сопротивлением воздуха и ртути пренебрегите.
Решение:
Воспользуемся законом сохранения энергии. Перемещение шарика из положения I в положение II она увеличивает свою потенциальную энергию $\Delta E_{к} = \rho_{к}V_{к}g (h + h_{1})$ за счет уменьшения потенциальной энергии ртути (ртуть опускается из поверхностного слоя на глубину $h$, будем считать, что уровень ртути остается неизменным) $\Delta E_{p} = \rho_{р}V_{к}gh$.
$\rho_{к}V_{к}g (h + h_{1} ) = \rho_{р}V_{к}gh$,
отсюда
$h_{1} = \frac{h( \rho_{р} - \rho_{к} ) }{ \rho_{к} } = 0,075м = 7,5 см$.