Сверьте условие ниже: в другом издании номер может отличаться. Сведения об учебнике →
Условие кратко
Закрытая бутылка со сжатым воздухом и присоединённой оболочкой уравновешена на весах. Почему переход воздуха в оболочку нарушает равновесие?
Ответ
Система с надутой оболочкой поднимется: её масса сохраняется, а внешний вытесненный объём и выталкивающая сила воздуха увеличиваются.
Подсказка: какое правило применить?
Выталкивающая сила FА = ρжgVпогр. При плавании в покое FА = mg.
Решение по шагам
- Газ остаётся внутри общей системы, поэтому количество вещества и сила тяжести почти не меняются.
- Растянувшаяся оболочка увеличивает внешний объём системы.
- FА = ρвоздgV возрастает, а сила давления на чашу или подвес mg − FА уменьшается.
Проверка
Нельзя объяснять эффект потерей массы воздуха: воздух лишь перешёл из бутылки в шарик.