Разве выталкивающая сила не будет одинаковой для обоих тел?

введите описание изображения здесь

Пена прикреплена к бетону (оба имеют разный объем) двумя нерастяжимыми проводами. Вся система погружена в воду (в равновесии), хотя и не погружена в воду, при этом вода только касается поверхности пены и натянутых проводов. Разве выталкивающая сила, действующая на них, не должна быть одинаковой? Учитывая, что выталкивающая сила возникает из-за «толчка» вытесняемой жидкости и что жидкость, вытесняемая телами, не различает тела при приложении выталкивающей силы, я думаю, что выталкивающая сила должна быть одинаковой. [Вытесненная жидкость не будет «думать», что сила должна зависеть от объема, вытесняемого телом, и поэтому применяется по-разному для тел с разными объемами]

Но мой профессор упоминает, что это не так. Он равен весу жидкости, занимающей «объем соответствующих тел».

Почему это ?

«Она равна весу жидкости, занимающей «объем соответствующих тел»» означает, что она одинакова, потому что объемы тел одинаковы (это то, что я прочитал из вашего рисунка). Поэтому, когда ваш профессор говорит «это не так», он/она противоречит сам себе в одном предложении. Я скорее думаю, что есть какое-то недоразумение. Возможно, имеется в виду, что результирующая сила, выталкивающая сила плюс гравитация, не равны, потому что силы плавучести равны, а гравитация – нет.
Предположим, вы разрезаете бетонный блок на две части, не обязательно одинакового размера, по одной на каждой веревке. Не могли бы вы тогда утверждать, что выталкивающая сила на всех трех блоках должна быть одинаковой по одной и той же причине?
@HartmutBraun, ОП, говорит, что «оба имеют РАЗНЫЙ объем».
Ваш профессор прав. Это называется принципом Архимеда — см. en.wikipedia.org/wiki/Archimedes%27_principle .
@alephzero хммм, тогда, кажется, я неправильно понял, что имел в виду ОП. Теперь я в замешательстве: почему ОП предполагает, что «жидкость ... не различает ...», если нет ничего одинакового для обоих тел, ни высоты, ни объема, ни веса?
Правильно ли будет сказать, что выталкивающая сила возникает из-за стремления вытесненной жидкости вернуться туда, где она была изначально (т. е. обратить перемещение вспять)? Вопрос не состоялся бы, если бы это было неправильно. Я никогда особо не сомневался в подлинности этого утверждения до сих пор, поскольку ответы оказались совсем не такими, как я ожидал. (Источник: читал где-то в сети)

Ответы (1)

Когда вы говорите, что вода «просто касается поверхности пены», я предполагаю, что вы имеете в виду верхнюю поверхность пены, поэтому пена полностью погружена в воду.

Если пена и бетон имеют разные объемы, то силы плавучести на них (при полном погружении) также будут разными. Выталкивающая сила каждого из них равна весу вытесненной им воды. Силы плавучести не изменяются проводами, соединяющими два объекта. Провода изменят только то, сколько пены погружено.