Тонкий однородный стержень, частично погруженный в воду, удерживается в состоянии равновесия с помощью невесомой нерастяжимой нити (см. рис.). Длина отрезка АВ в два раза меньше длины отрезка ОА.
Выберите все верные утверждения.
1. Модуль силы натяжения нити больше модуля действующей на стержень силы тяжести.
2. Сумма модулей силы натяжения нити и силы Архимеда меньше модуля действующей на стержень силы тяжести.
3. Относительно оси, проходящей через точку О, отношение плеча действующей на стержень силы тяжести к плечу силы натяжения нити равно 0,5.
4. Относительно оси, проходящей через точку О, плечо силы Архимеда больше плеча действующей на стержень силы тяжести.
5. Относительно оси, проходящей через точку О, момент силы Архимеда равен моменту силы тяжести.
Изобразим на рисунке все силы, действующие на тело: сила натяжения, приложенная в точке О, сила тяжести, приложенная к середине стержня, сила Архимеда, приложенная к середине отрезка АВ.
1) Неверно. По условию стержень находится в равновесии. Потому из условия равновесия тела следует:
или в проекции на вертикальную ось:
T - mg + FA = 0.
Откуда следует, что T < mg.
2) Неверно. Из предыдущего рассуждения следует, что T + FA = mg.
3) Неверно. Относительно точки О плечо силы натяжения равно 0.
4) Верно. Плечо силы тяжести плечо силы Архимеда
Плечо силы Архимеда больше плеча силы тяжести.
5) Верно. Момент силы тяжести равен моменту силы Архимеда относительно точки О, так как стержень находится в равновесии.
Ответ: 45.

