ВсОШ 2004, Зонален етап, 9–11 клас — Задача 10.1. Поршень на пружине
XXXVIII Всероссийская олимпиада школьников по физике. Окружной этап. Теоретический тур
Условие
Отверстие в дне сосуда закрыто поршнем, состоящим из цилиндра длиной и радиусом и полусферы того же радиуса (рис. 4). Поршень может перемещаться вертикально без трения. Пружиной жесткостью поршень прикреплен к неподвижному основанию. В сосуд наливают жидкость плотностью , после чего верхняя точка поршня оказывается на глубине под поверхностью воды, а толщина слоя воды в сосуде . На какое расстояние переместится поршень по сравнению с его положением в пустом сосуде?

Примечание. Объем шара .
Отговори
Решение
Опускание поршня обусловлено весом жидкости над ним:
где объем жидкости над поршнем
Следовательно,
Оригинал в Архива: ok04T.pdf