Плотность дуба меньше плотности воды. Следовательно, шарик будет выталкиваться на поверхность воды.
Правильный ответ: 3) Будет плавать на поверхности.
Разъяснение для учеников:
Когда тело находится в жидкости, на него действуют две силы: сила тяжести (направлена вниз) и сила Архимеда (выталкивающая сила, направлена вверх).
- Сила тяжести (Fтяж) определяется как: ( F_{тяж} = m cdot g ), где m – масса тела, g – ускорение свободного падения.
- Сила Архимеда (Fарх) определяется как: ( F_{арх} = \rho_{жидк} cdot V_{погруж} cdot g ), где ( \rho_{жидк} ) – плотность жидкости, ( V_{погруж} ) – объем погруженной части тела, g – ускорение свободного падения.
Если плотность тела меньше плотности жидкости, то сила Архимеда больше силы тяжести, и тело всплывает. Если плотность тела больше плотности жидкости, то сила тяжести больше силы Архимеда, и тело тонет. Если плотности равны, то тело плавает внутри жидкости.
В данном случае, плотность дуба (700 кг/м³) меньше плотности воды (1000 кг/м³), поэтому шарик будет плавать на поверхности.