Рассмотрим случай пружины в воздухе
F(yпр)=F(тяж)
kx1=mg
В случае пружины в воде на тело действует еще и сила Архимеда, ее направление совпадает с силой упругости.
F(упр)+F(a)=F(тяж)
kx2+F(a)=mg
Выразим x1 ; x2
x1=(mg)/k
x2=(mg-F(a))/k
Разделим оба уравнения друг на друга, чтобы получить соотношение растяжений пружин (по условию спрашивается на сколько сожмется пружина, но я так полагаю вопрос должен звучать, на сколько растянется пружина)
x1:x2=(mg)/(mg-F(a))
x2=x1×(mg-F(a))/(mg)
m=roV, p-плотность воды, ro-плотность тела
x2=x1×(roVg-pVg)/(roVg)
x2=0.04×(2000-1000)/2000=0.04×0.5=0.02 (м)
p·V = m·R·T/М
Разделим обе части уравнения на объем V и учтем, что плотность:
ρ = m/V.
Получаем:
p = ρ·R·T / M
Отсюда находим температуру:
T = p·M / (ρ·R)
p = 9,95 кПа = 9 950 Па
M = 4 г/моль = 0,004 кг/моль
ρ =1,3 кг/м³
R=8,31 Дж/(К·моль)
T = 9 950·0,004 / (1,3·8,31) ≈ 4 К (это гелий при сверхнизкой температуре)