К чашкам равноплечих весов подвешены два шарика одинаковой массы. Нарушится ли равновесие весов при погружении шариков

К чашкам равноплечих весов подвешены два шарика одинаковой массы. Нарушится ли равновесие весов при погружении шариков в воду, если: а) оба шарика медные;   б) один шарик железный, а другой — медный?

Для определения, нарушится ли равновесие весов при погружении шариков в воду, необходимо рассмотреть влияние принципа Архимеда.

Принцип Архимеда гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует поднимающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости. Если эта поднимающая сила равна весу тела, то тело находится в равновесии и не будет двигаться.

а) Оба шарика медные: Вес медных шариков в воздухе и их вес в воде останутся неизменными, так как плотность меди больше плотности воды. Следовательно, поднимающая сила, действующая на каждый медный шарик при погружении, будет меньше его веса. Равновесие весов не нарушится.

б) Один шарик железный, другой медный: Вес железного шарика в воздухе и его вес в воде останутся неизменными, так как плотность железа больше плотности воды. В то же время, вес медного шарика в воздухе и его вес в воде также останутся неизменными. Поднимающая сила, действующая на каждый шарик при погружении, будет равна весу вытесненной им жидкости. Так как плотность железа больше плотности меди, поднимающая сила на железный шарик будет меньше, чем на медный шарик. Следовательно, равновесие весов будет нарушено, и шарик с большей плотностью (железный) будет опускаться.

Таким образом, равновесие весов нарушится только в случае, когда один шарик является железным, а другой — медным.