Секреты физики
1. Как изменится уровень воды в сосуде, в котором плавал кусок льда с замороженным в нем зерном дроби, после того, как лед растает?
а) поднимется,
б) понизится,
в) неизвестно,
г) останется без изменений.
2. Как изменится уровень воды в сосуде, в котором плавал кусок льда с замороженной в нем пробкой, после того, как лед растает?
а) поднимется,
б) понизится,
в) неизвестно,
г) останется без изменений.
3. С лодки, плавающей в бассейне, бросим в бассейн камень. Что произойдет с уровнем воды в нем?
а) поднимется,
б) понизится,
в) неизвестно,
г) останется без изменений. Интересно, что этот вопрос задавали трем знаменитым физикам: Гану, Оппенгеймеру и Блоху, и ни один из них не дал правильного ответа.
1. Если в сосуде с водой плавал кусок чистого льда, после того, как он растает, уровень воды в сосуде не изменится. Прибывающие в результате таяния льда порции воды имеют точно такой же объем, какой имели порции воды, вытесняемые льдом. Если же в плавающем и тающем куске льда находится зерно дроби, в определенный момент лед утонет. так как количество льда станет слишком малым, чтобы удержать дробь. (Плотность такого маленького куска льда вместе с дробью будет в данный момент больше, чем плотность воды). С этого момента убывание льда, лежащего вместе с дробью на дне, будет вызывать снижение уровня воды, т.к. плотность самого льда меньше плотности воды. Так что ответ таков: уровень воды понизится.
2. В случае куска льда с замороженной в нем пробкой таяние льда до конца будет происходить так же и с таким же результатом, как при таянии чистого льда. Так что уровень воды не изменится. Повысится лишь положение центра тяжести куска пробки.
3. Когда камень находится в плавающей лодке, он вытесняет массу воды, равную массе камня. Плотность камня больше плотности воды, поэтому объем вытесненной воды больше объема камня. Когда же камень лежит на дне бассейна, он вытесняет воду, объем которой равен объему камня. Поэтому после того, как камень выброшен из лодки в бассейн, объем воды, вытесненный лодкой, уменьшится настолько, что он не уравновесит вытеснение воды брошенным камнем, и уровень воды в бассейне понизится.
Журнал “Горизонты техники для детей” №12-87г.