2017-01-01
Два рычага находятся в равновесии (рис.). На первом уравновешены два груза разной массы ($m_{2} = 3m_{1}$) из одного материала, на втором — два груза разной массы ($m_{2} = 3m_{1}$), но одинаковых по объему. Нарушится ли равновесие рычагов, если погрузить их в воду?
Решение:
На первом .рычаге грузы имеют объемы, пропорциональные их массам. При погружении грузов в воду силы, действующие на плечи рычага, изменятся (по закону Архимеда) пропорционально объемам. Поэтому относительное изменение сил, действующих на рычаг, будет одно и то же для обоих концов рычага. Следовательно, под водой равновесие не нарушится.
На втором рычаге оба груза «потеряют в весе» под водой одинаково, а так как их массы разные, то относительная «потеря веса» будет больше для груза, у которого масса меньше. Отношение сил, действующих на плечи рычага, изменится, и равновесие нарушится. Опустится тот конец рычага, для которого относительная «потеря веса» меньше, т. е. перетянет груз $m_{2}$.