Тело, которое соскальзывает вниз по наклонной плоскости. В этом случае на него действуют следующие силы:
Сила тяжести mg, направленная вертикально вниз;
Сила реакции опоры N, направленная перпендикулярно плоскости;
Сила трения скольжения Fтр, направлена противоположно скорости (вверх вдоль наклонной плоскости при соскальзывании тела).
Введем наклонную систему координат, ось OX которой направлена вдоль плоскости вниз. Это удобно, потому что в этом случае придется раскладывать на компоненты только один вектор — вектор силы тяжести mg, а вектора силы трения Fтр и силы реакции опоры N уже направлены вдоль осей. При таком разложении x-компонента силы тяжести равна mg sin(α) и соответствует «тянущей силе», ответственной за ускоренное движение вниз, а y-компонента — mg cos (α) = N уравновешивает силу реакции опоры, поскольку вдоль оси OY движение тела отсутствует.
Сила трения скольжения Fтр = µN пропорциональна силе реакции опоры. Это позволяет получить следующее выражение для силы трения: Fтр = µmg cos (α). Эта сила противонаправлена «тянущей» компоненте силы тяжести.
Получаем:
Подставляем N в первое уравнение:
ответ: а) с большей плотностью
Выталкивающая сила численно равна весу жидкости в объеме погруженной части тела:
Fₐ = ρgV, где ρ - плотность жидкости, кг/м³
g = 9,8 H/кг - ускорение своб. падения
V - объем погруженной части тела, м³
Следовательно, единственной характеристикой жидкости, влияющей на величину выталкивающей силы, является плотность жидкости.
Так как зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости прямо пропорциональная, то, чем больше плотность жидкости, в которую погружают одно и то же тело, тем больше действующая на это тело выталкивающая сила.
Поэтому, выталкивающая сила для тела с постоянным объемом больше в жидкости, имеющей бо'льшую плотность.