Задача
На весах стоит аквариум, в котором утоплен воздушный шарик, прикреплённый ко дну.
Как будут меняться показания весов, когда шарик открепится и начнёт всплывать?
А когда всплывёт?
Ответ
Резко присядьте, стоя на весах. Вы увидите:
- до и после приседания весы покажут ваш вес;
- во время приседания показания уменьшатся;
- в конце приседания будет «удар» — показания веса скакнут вверх и вернутся к исходным.
Весы уменьшают показания, потому что во время приседания центр масс человека перемещается вниз. Какие силы действуют на человека? Во-первых, сила притяжения земли, во-вторых — сила, с которой весы давят на человека. Когда человек неподвижен, эти силы равны, а если движется вниз, это означает, что весы давят слабее, чем его притягивает сила тяжести.
Это же происходит с аквариумом. Когда шарик всплывает, центр масс «аквариума с водой» движется вниз (так как вода опускается, а шарик поднимается) — за счёт того, что сила, с которой давят на него весы, оказывается слабее силы тяжести в состоянии покоя.
Значит, когда шарик начнёт всплывать, весы уменьшат показания, а когда всплывёт, вернутся к исходным.