Медный шар, подвешенный к динамометру, погружают полно стью сначала в воду, а затем в керосин. Разность показаний динамо метра в описанных опытах равна 2 Н. а) При погружении в какую жидкость показание динамометра больше? Обоснуйте свой ответ. б) Чему равен объём шара? в) Чему будет равно показание динамометра, если погрузить шар в воду наполовину?

а) Показания динамометра в воде будут больше.

Чтобы обосновать данный ответ, нужно обратиться к закону Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной этой жидкостью массы тела.

В данном случае, когда шар погружается в воду, так как плотность воды больше плотности шара, шар под видом выталкиваемой воды испытывает силу Архимеда, направленную вверх. Эта сила уменьшает вес шара и следовательно, показания динамометра будут больше.

б) Чтобы определить объем шара, воспользуемся законом Паскаля. Этот закон устанавливает, что давление на границе двух несмешивающихся жидкостей, находящихся в статическом равновесии, должно быть одинаковым.

В данном опыте, когда шар погружается в воду и в керосин, давление на границе жидкостей равно. Поэтому, можно рассмотреть только шар, а не смесь жидкостей.

Пусть масса шара равна m, его объем - V, плотность воды - ρ_воды, плотность керосина - ρ_керосина.

Тогда, по закону Архимеда, разность показаний динамометра будет равна разнице весов шара в воде и в керосине:
2 Н = (m*g - V*ρ_воды*g) - (m*g - V*ρ_керосина*g),

где g - ускорение свободного падения.

Упростим выражение:
2 Н = (V*(ρ_керосина - ρ_воды))*g.

Заметим, что под разностью плотностей жидкостей стоит объем шара, поэтому разность плотностей можно записать как:
2 Н = V*Δρ*g,

где Δρ = ρ_керосина - ρ_воды.

Теперь мы можем выразить объем шара:
V = (2 Н) / (Δρ*g).

в) Для определения показания динамометра, когда шар погружается в воду наполовину, нужно рассмотреть силы, действующие на шар.

Когда шар погружается в воду наполовину, его объем, выступающий над уровнем воды, будет равен половине объема шара. Тогда, по закону Архимеда, на шар будет действовать сила Архимеда, то есть выталкивающая сила, равная весу вытесненной воды.

Так как плотность воды больше плотности шара, показания динамометра в этом случае будут меньше.

Но чтобы определить точное значение показания динамометра, нужны дополнительные данные, такие как масса шара и плотность воды.