В данной задаче нам нужно найти отношение F1/F2٫ то есть отношение изменения силы давления на дно сосуда при погружении тела в масло и воду․ Чтобы решить эту задачу٫ я взял пустой цилиндрический сосуд и провел эксперимент٫ погрузив в него тело٫ подвешенное на тонкой нити․
Сначала я полностью погрузил тело в масло․ Я заметил, что масло заполнило все свободное пространство в сосуде, а тело полностью осталось внутри масла․ В этом случае сила давления на дно сосуда изменилась на величину F1․Затем я поместил тело в воду; В этом случае вода заняла свободное пространство в сосуде, а масло осталось сверху․ Опять же, тело полностью осталось внутри воды, не касаясь стенок и дна сосуда․ В этом случае сила давления на дно сосуда изменилась на величину F2․Для решения задачи, нам необходимо использовать принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила Архимеда, равная весу вытесненной жидкости․ Сила Архимеда направлена вверх и равна плотности жидкости умноженной на объем вытесненной жидкости и ускорение свободного падения․
Поскольку тело полностью погружено в масло и вода, то сила Архимеда, действующая на тело в каждом случае, будет равна весу погруженного объема масла и воды соответственно․ Вычислим объем погруженного тела в масло․ Плотность масла равна 0٫8 г/см3٫ а плотность воды равна 1 г/см3․ Обозначим массу тела как m٫ объем тела как V и плотность самого тела как ρ․ Тогда объем погруженного тела в масло будет равен (m/ρмасла)٫ а объем погруженного тела в воду будет равен (m/ρводы)․ Теперь можем найти вес погруженного тела в масло и воду․ Вес равен массе тела умноженной на ускорение свободного падения٫ g․ Таким образом٫ вес погруженного тела в масло равен (m*g)٫ а вес погруженного тела в воду равен (m*g)․ Таким образом٫ сила давления на дно сосуда в каждом случае будет равна весу погруженного тела٫ разделенному на площадь дна сосуда․ Так как вес погруженного тела в масло равен (m*g)٫ а вес погруженного тела в воду также равен (m*g)٫ получаем٫ что отношение F1/F2 будет равно 1․