Физика - вопрос №133325

сохраниться равновесие. врядли температура влияет на вес тела.

сохраниться равновесие. врядли температура влияет на вес тела.

           Нет, равновесие нарушится! Сила тяжести  Q  определяется не только силой тяготения (в соответствии с законом всемирного тяготения)  P=mg, но также и противоположно направленной силой  F — выталкивающей, в соответствии с законом Архимеда. Т.е. сила  mg  уменьшается на силу тяжести вытесненного воздуха — и в случае сосуда с водой (и телом в ней), и в случае гири. И с учетом равновесия чашечных весов имеем тогда:

                                            P1– F1 = P2– F2                                                (1)

где  P1, F1 – силы тяготения и Архимедова для сосуда с водой, P2, F2 – то же для гири.

         Очевидно (будем считать) далее, что объем чаши с водой больше объема гири, т.е. соответственно также соотносятся и массы, т.е. и веса вытесненного воздуха:

                                                  F1 < F2                                                        (2)

         Отcюда, можно «заодно» отметить, следует, что, в силу (1), «чистые» веса P1 (масса) сосуда с водой и гири  P2 наоборот – связаны противоположным соотношением:

                                                  P1 > P2                                                       (3)

         Как следствие отмеченных фактов, вытекает результат, что при понижении температуры (переход из теплой комнаты в холодную) обе архимедовы величины – и  F1, и F2 возрастут:  понижение температуры, в соответствии с уравнением идеальных газов Менделеева-Клапейрона, влечет повышение концентрации (плотности) воздуха (давление при этом, поскольку всё происходит в соседних комнатах, не меняется!).

         Но поскольку объем занимаемый сосудом с водой, больше объема гири, то рост величины  F1  окажется более значительным, чем рост величины  F2.

         И тогда уже, как следствие этого, вытекает, что «равновесие» (1) суммарных величин сил тяжести  Q1  и  Q2  нарушится (вторые их составляющие – силы тяготения  P1иP2, очевидно, не изменятся, поскольку от температуры никак не зависят). При этом, в силу отмеченного явления разного температурного тренда архимедовых сил  F1 и F2, при понижении температуры нарушение этого «равновесия» приводит к следующим результату:

                                              P1– F1 < P2– F2                                              (4)

            Иными словами, при переходе из теплой комнаты в холодную равновесие весов нарушится – чаша с гирей перевесит.