В случае пружины в воде на тело действует еще и сила Архимеда, ее направление совпадает с силой упругости.
F(упр)+F(a)=F(тяж)
kx2+F(a)=mg
Выразим x1 ; x2
x1=(mg)/k
x2=(mg-F(a))/k
Разделим оба уравнения друг на друга, чтобы получить соотношение растяжений пружин (по условию спрашивается на сколько сожмется пружина, но я так полагаю вопрос должен звучать, на сколько растянется пружина)
Задание 1 .
а) На тело, погруженное в жидкость, действует сила, выталкивающая это тело из жидкости.
б) На тело, находящееся в газе, также действует выталкивающая его из газа сила.
в) Формула для вычисления выталкивающей силы: F выталкивающая = p2S -p1S=Sgρ(h2 - h1)= gρV.
г) Выталкивающая сила, действующая на погружённое в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме погруженного тела.
д) Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость или газ тело, всегда направлена противоположно действующей на это тело силе тяжести.
Задание 2.
Равновесие не изменится.
Рассмотрим случай пружины в воздухе
F(yпр)=F(тяж)
kx1=mg
В случае пружины в воде на тело действует еще и сила Архимеда, ее направление совпадает с силой упругости.
F(упр)+F(a)=F(тяж)
kx2+F(a)=mg
Выразим x1 ; x2
x1=(mg)/k
x2=(mg-F(a))/k
Разделим оба уравнения друг на друга, чтобы получить соотношение растяжений пружин (по условию спрашивается на сколько сожмется пружина, но я так полагаю вопрос должен звучать, на сколько растянется пружина)
x1:x2=(mg)/(mg-F(a))
x2=x1×(mg-F(a))/(mg)
m=roV, p-плотность воды, ro-плотность тела
x2=x1×(roVg-pVg)/(roVg)
x2=0.04×(2000-1000)/2000=0.04×0.5=0.02 (м)