Пойдем от обратного. Представим, что шар цельный и полностью заполнен цинком, то есть полости нет. Тогда, вес шара определяется как произведение массы шара на ускорение свободного падения : . В свою очередь, масса это произведение плотности материала на объем : . Плотность цинка равна 7130 кг/м³, ускорение свободного падения - 9.8 м/с². Таким образом, можем вычислить объем шара:
При погружении в воду на шар помимо силы тяжести начинает действовать сила Архимеда (жидкость выталкивает шар наверх), которая определяется так: , где это плотность воды (1000 кг/м³), а это по-прежнему объем шара.
Таким образом, весы в воде покажут вес в воде , равный весу шара минус сила выталкивания Архимеда: Н.
В то время, как по условию задачи весы в воде показывают 2.8 Н. Это значит, что мы стартовали с неправильного утверждения и в шаре есть полость. А значит шар лучше выталкивается водой и весы в воде показывают меньше (шарик от пинг-понга всплывает в отличие от камешка таких же формы и объема). Именно так Архимед проверял подлинность золота (по легенде).
Из-за отсутствия схем, задача решается повариантно
1) Источники включены встречно
Суммарная эдс
E = E1 - E2 = 120 - 40 = 80 В
a) Сопротивления подключены последовательно, измерение напряжения проводится на R1, потом на R2
Общее сопротивление
R = R1 + R2 = 15 + 25 = 40 Ом
Ток в цепи
I = E/R = 80/40 = 2 А
Напряжение на R1(показания вольтметра)
U1 = I*R1 = 2*15 = 30 В
Напряжение на R1
U2 = I*R2 = 2*25 = 50 В (показания вольтметра)
б)Сопротивления включены параллельно, показания вольтметра равны разности эдс
U = E1 - E2 = 120 - 40 = 80 В (показания вольтметра)
2) Источники включены последовательно
Суммарная эдс
E = E1+ E2 = 120 + 40 = 160 В
a) Сопротивления подключены последовательно, измерение напряжения проводится на R1, потом на R2
Общее сопротивление
R = R1 + R2 = 15 + 25 = 40 Ом
Ток в цепи
I = E/R = 160/40 = 4 А
Напряжение на R1(показания вольтметра)
U1 = I*R1 = 4*15 = 60 В
Напряжение на R1
U2 = I*R2 = 4*25 = 100 В (показания вольтметра)
б)Сопротивления включены параллельно, показания вольтметра равны сумме эдс
U = E1 - E2 = 120 - 40 = 160 В (показания вольтметра)
При погружении в воду на шар помимо силы тяжести начинает действовать сила Архимеда (жидкость выталкивает шар наверх), которая определяется так:
Таким образом, весы в воде покажут вес в воде
В то время, как по условию задачи весы в воде показывают 2.8 Н. Это значит, что мы стартовали с неправильного утверждения и в шаре есть полость. А значит шар лучше выталкивается водой и весы в воде показывают меньше (шарик от пинг-понга всплывает в отличие от камешка таких же формы и объема). Именно так Архимед проверял подлинность золота (по легенде).