Могут ли два тела находящийся на одинаковые высоте обладать разной потенциальной энергей?

Да

2,7 Н

Объяснение:

выталкивающая сила Fa, Н (сила Архимеда) прямо пропорциональна объему тела V, м³, погруженного в жидкость. Объем выражается через массу m, кг и плотность материала (фарфора) ρ_ф=2300 кг/м³:

V=m/ρ_ф;

т.к. шар имеет полость (пустоту), то внешний объем при той же массе вычислим из уравнения:

m=(V-v)*ρ_ф, где

v - объем полости, м³

m/ρ_ф=V-v;

V=m/ρ_ф+v

Итак:

Fa=ρ*g*V, где

ρ - Плотность воды, кг/м³

g - ускорение свободного падения, g≅10 м/с²

Fa=ρ*g*(m/ρ_ф+v);

Fa=1000*10*(0,5/2300+50*10⁻⁶)=10⁴*(2,67*10⁻⁴)≅2,7 (Н)

При погружении на брусок действует выталкивающая архимедова сила Fа, уравновешивающая силу веса бруска G = mg (m - масса бруска, g - ускорение свободного падения). Архимедова сила равна весу вытесненной бруском жидкости:

Fa = ro * g * S * h/3 (S - площадь поперечного сечения бруска, ro - плотность жидкости, h - высота бруска). Итак:

mg = ro * g * S * h/3

или

m = ro * S * h/3  (1)

Если плотность в три раза меньше, то получим

m = ro/3 * S * hнов  (2)

где hнов - глубина погружения бруска в менее плотной жидкости

Приравняем правые части уравнений (1) и (2)

ro * S * h/3 = ro/3 * S * hнов

сократим на ro, S, 1/3 и получим, что

hнов = h.

Брусок погрузится полностью