Какое тело будет иметь большее сокращение пружины при полном погружении в воду: тело из меди, тело из цинка или тело

Чтобы ответить на эту задачу, давайте рассмотрим, как свойства материалов связаны с их плотностью. Плотность материала можно определить как отношение его массы к объему: \(\rho = \frac{m}{V}\). Чем выше плотность материала, тем больше масса содержится в определенном объеме этого материала.

В данной задаче у нас есть три тела разных материалов (медь, цинк и сталь), но все с одинаковой массой. Предположим, что эти тела погружены в воду и повесили на одну пружину.

Когда тело погружается в воду, оно вызывает силу Архимеда, равную весу вытесненной им воды. Эта сила направлена вверх и уравновешивает силу тяжести тела. Таким образом, пружина будет растягиваться на величину, пропорциональную разности между силой тяжести и силой Архимеда.

Формула для силы Архимеда выглядит следующим образом: \(F_A = \rho_{\text{воды}} \cdot g \cdot V_{\text{полное}}\), где \(\rho_{\text{воды}}\) - плотность воды, \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равное 9,8 м/с\(^2\)), \(V_{\text{полное}}\) - полный объём погруженного тела (включая и объем тела в воздухе).

Таким образом, пружина будет сжиматься с большей силой, если разница между силой тяжести и силой Архимеда будет больше. Для этого нам нужно сравнить эту разницу для трех разных тел.

Поскольку все тела имеют одинаковую массу, силы тяжести для всех трех тел будут одинаковыми. Но так как плотность каждого материала отличается, величина силы Архимеда будет различаться.

Положим, что медь имеет самую высокую плотность из всех материалов. Затем идет сталь, и, наконец, цинк имеет наименьшую плотность. Поэтому сила Архимеда будет наименьшей для тела из меди, большей для тела из стали и еще большей для тела из цинка.

Таким образом, пружина будет испытывать наибольшее сокращение при полном погружении тела из цинка в воду, так как разница между силой тяжести и силой Архимеда будет наибольшей.

Ответ: Б. Тело из цинка. Тело из цинка будет иметь большее сокращение пружины при полном погружении в воду.