На одну чашку весов поставлено ведро, до краев наполненное
водой. На другую — точно такое же ведро, тоже полное до краев, но
в нем плавает кусок дерева (рис. 55). Какое ведро перетянет?
Я пробовал задавать эту задачу разным лицам и получал разноречивые
ответы. Одни отвечали, что должно перетянуть то ведро, в котором
плавает дерево, потому что “кроме воды, в ведре есть еще и дерево”.
Другие — что, наоборот, перетянет первое ведро, “так как вода тяжелее
дерева”.
Но ни то, ни другое не верно: оба ведра имеют одинаковый вес. Во
втором ведре, правда, воды меньше, нежели в первом, потому что плавающий
кусок дерева вытесняет некоторый ее объем. Но, по закону плавания,
всякое плавающее тело вытесняет своей погруженной частью ровно столько
жидкости (по весу), сколько весит все это тело. Вот почему весы
и должны оставаться в равновесии.
Рис. 55. Оба ведра одинаковы и наполнены водой до
краев; в одном плавает кусок дерева.
Которое перетянет?
Решите теперь другую задачу. Я ставлю на весы стакан
с водой и рядом кладу гирьку. Когда весы уравновешены гирями на
чашке, я роняю гирьку в стакан с водой. Что сделается с весами?
По закону Архимеда, гирька в воде становится легче, чем была вне
воды. Можно, казалось бы, ожидать, что чашка весов со стаканом поднимется.
Между тем в действительности весы останутся в равновесии. Как это
объяснить?
Гирька в стакане вытеснила часть воды, которая оказалась выше первоначального
уровня; вследствие этого увеличивается давление на дно сосуда, так
что дно испытывает добавочную силу, равную потере веса гирькой.
Страницы из книги «Занимательная физика», авт. Я.И. Перельман
Глава 5. Книга 1
Свойства газов и жидкостей
Задача о двух кофейниках
Чего не знали древние
Жидкости давят... вверх
Что тяжелее
Естественная форма жидкости
Почему дробь круглая
“Бездонный” бокал
Любопытная особенность керосина
Копейка, которая в воде не тонет
Вода в решете
Пена на службе техники
Мнимый “вечный” двигатель
Мыльные пузыри
Что тоньше всего
Сухим из воды
Как мы пьем
Улучшенная воронка
Тонна дерева и тонна железа
Человек, который ничего не весил
“Вечные” часы
Читаем дальше:
Глава 1. Книга 1. Скорость, сложение движений
Глава 2. Книга 1. Тяжесть, вес, рычаг, давление
Глава 3. Книга 1. Сопротивление среды
Глава 4. Книга 1. Вращение и вечные двигатели
Глава 5. Книга 1. Свойства газов и жидкостей
Глава 6. Книга 1. Тепловые явления
Глава 7. Книга 1. Лучи света
Глава 8. Книга 1. Отражение и преломление света
Глава 9. Книга 1. Зрение одним и двумя глазами
Глава 10. Книга 1. Звук и слух
Глава 7. Книга 2. Тепловые явления
