Задание 21 ЕГЭ по физике

1) Когда пирамидки покоятся относительно Земли, на кольцо пирамидки № $1$ действуют сила тяжести $mg$ и сила упругости пружинки $F_{упр}=kx$ (пружина в данном случае растянута). На кольцо пирамидки № $2$ действуют сила тяжести $mg=\rho_тgV$, сила упругости $F_{упр}$ и сила Архимеда $F_A=\rho_жgV$.
2) Так как плотность деревянного кольца меньше плотности воды, сила Архимеда, действующая на кольцо, будет больше силы тяжести кольца:
$\rho_т<\rho_ж\Rightarrow F_A>F_{тяж}$
Значит, пружинка пирамидки № $2$ сжата и сила упругости направлена вниз (см. рисунок).
3) Во время свободного падения сила Архимеда, равная весу вытесненной жидкости, равна нулю, как и сам вес жидкости: $F_A=0$.
4) Для колец каждой из пирамидок по второму закону Ньютона в проекции на ось $y$:
$Oy: mg+F_{упр}=ma$, где $a=g$. Тогда $mg+F_{упр}=mg\Rightarrow F_{упр}=0$ – сила упругости, действующая кольца каждой из пирамидок будет равна нулю.
5) Таким образом, длина пружинки в первом случае уменьшится, а во втором – увеличится.
 
Ответ: длина пружинки пирамидки № $1$ уменьшится, а длина пружинки пирамидки № $2$ увеличится

https://youtu.be/NxDULvZhO20?t=3769