Плотность стали:
ρ(ст.) = 7800 кг/м³
Объем цилиндра:
V₀ = m/ρ(ст.) = 0,312 : 7800 = 0,00004 (м³)
Объем погруженной части:
V = V₀/2 = 0,00002 (м³)
Выталкивающая сила, действующая на цилиндр:
F(a) = ρgV, где ρ = 1000 кг/м³ - плотность воды
g = 10 H/кг - ускор. своб. падения
V = 0,00002 - объем погруж. части
Тогда: F(a) = 1000 · 10 · 0,00002 = 0,2 (H)
Причина — неравномерное расширение стекла. Горячая вода, налитая в стакан, прогревает его стенки не сразу: сначала нагревается внутренний слой стенок, в то время как наружный не успевает еще нагреться. Нагретый внутренний слой тотчас же расширяется, наружный же остается пока неизменным и испытывает, следовательно, сильный напор изнутри. Происходит разрыв - стекло лопается.
Чем толще стекло, тем вероятнее то что он лопнет, ну и неравномерность стекла тоже играет очень большую роль. Чем тоньше стекло, тем быстрее оно прогревается до температуры внутреннего слое, соответственно внутренние напряжения в стекле уменьшаются.
Соответственно толщина стекла тоже должна быть равномерной, если дно толстое, то вероятность того что стакан лопнет тоже велика.
Соответственно охлаждение тоже может вызвать разрушение посудины. Причина та-же внешние стенки начинают сжиматься, пока внутренние расширены. Нельзя зимой ставить на балкон банки с горячим вареньем.
