Подсказки
Открывайте по одной — попробуйте продвинуться после каждой, прежде чем открывать следующую.Подсказки сгенерированы ИИ и не проверялись человеком — официальными они не являются.
H1 Направление
Подумай, как изменится объём воздуха в трубке при остывании воды и куда пойдёт вода из бассейна относительно трубки. Как это повлияет на объём погружённой части ареометра и на силу Архимеда — будет ли он всплывать или опускаться?
H2 Ключевой шаг
Учти, что изменение объёма воздуха при малом изменении температуры описывается законом теплового расширения в виде ΔV = V α Δt для воздуха; изменение объёма остальных частей ареометра пренебрежимо мало. Силу Архимеда удерживает постоянный объём вытесненной жидкости, значит при изменении объёма воздуха требуется изменить глубину погружения, чтобы компенсировать это.
H3 Почти решение
- Нарисуй поперечное сечение трубки и стержня и запиши изменение объёма воздуха в трубке при изменении температуры: ΔV_air = (площадь внутреннего сечения трубки)·l·α_2·Δt.
- Запиши изменение объёма вытесненной жидкости, связанное с изменением высоты выступающего стержня: ΔV_displaced = (площадь поперечного сечения стержня)·Δh.
- Положи условие неизменности вытесненного объёма (чтобы сила Архимеда оставалась прежней): изменение объёма воздуха должно быть компенсировано изменением вытесненного объёма, и составь уравнение ΔV_air = ΔV_displaced.
- Вырази из полученной системы величину Δh и затем запиши отношение Δh/Δt.