Деревянный шарик плавает в воде. Как изменятся сила Архимеда и высота части шара, выступающей над поверхностью жидкости, если шар перенести в сосуд с маслом?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

\[\begin{array}{|c|c|} \hline \text{Сила Архимеда}&\text{Высота части шара, выступающей над поверхностью воды}\\ \hline &\\ \hline \end{array}\]

Показать решение

1) Так как шар плавает в жидкости, то сила Архимеда уравновешивает силу тяжести, а так как сила тяжести не изменилась, значит, сила Архимеда не изменилась. Ответ — 3
2) Сила Архимеда находится по формуле: \(F_\text{арх}=\rho g V_\text{т}\), где \(\rho\) — плотность жидкости, \(V_\text{т}\) — объем тела погруженного в жидкость. Так как \(F_\text{арх}\) не изменилась, \(\rho\) уменьшилась, а \(g\) постояна, то \(V_\text{т}\) увеличится, следовательно, высота части шара, выступающей над жидкостью уменьшится. Ответ — 2

Ответ: 32

Задание 2 #9375

Деревянный шарик плавает в воде. Как изменятся давление на дно сосуда и сила тяжести, если шар перенести в сосуд с маслом? (Сосуды одинаковые, уровень жидкости до погружения шарика одинаковый.)
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

\[\begin{array}{|c|c|} \hline \text{Сила тяжести}&\text{Сила давления на дно}\\ \hline &\\ \hline \end{array}\]

Показать решение

1) Сила тяжести находится по формуле: \(F=mg\), так как масса шарика не меняется, то и сила тяжести не изменяется. Ответ — 3
2) Сила давления находится по формуле: \( \displaystyle F=\rho g h S\), где \(\rho\) — плотность жидкости, \(h\) — высота столба жидкости \(S\) — площадь дна, или эту формулу можно заменить на равносильную \[F=m_1g\] \(m_1\) - масса жидкости, так как плотность воды больше плотности масла, то масса жидкости уменьшилась, значит, сила давления уменьшилась. Ответ — 2

Ответ: 32

Задание 3 #9376

На поверхности воды плавает небольшая льдинка. Как изменятся сила Архимеда, действующая на льдинку, и давление на дно сосуда, если часть льдинки растает?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

\[\begin{array}{|c|c|} \hline \text{Сила Архимеда}&\text{Давление на дно сосуда}\\ \hline &\\ \hline \end{array}\]

Показать решение

1) Так как часть льда растает, то \(m_\text{л}\) уменьшится. Так как лед плавает, то сила архимеда уравновешивает силу тяжести. \[F_\text{а}=m_\text{л}g\] А так как масса льда уменьшилась, то и сила Архимеда уменьшилась. Ответ — 2
2) Так как лед плавает, то \[F_\text{а}=m_\text{л}g\] или \(m_\text{л}=\rho_\text{в}V_\text{т}\), где \(\rho_\text{в}\) — плотность воды, а \(V_\text{т}\) — объем погруженной части тела.
Выразим объем погруженной части \[V_\text{т}=\frac{m_\text{л}}{\rho_\text{в}} \quad (1)\] Объем полученной воды равен \[V_\text{в}=\frac{m_\text{л}}{\rho_\text{в}} \quad (2)\] Из (1) и (2) можно сделать вывод, что \( V_ \text{в}=V_\text{т}\), а значит объем погруженной в воду части льда будет замещен после таяния льда таким же объемом воды, что означает: уровень воды в сосуде не изменится. Ответ — 3

Ответ: 23

Задание 4 #9379

На поверхности воды плавает деревянный брусок плотностью \(\rho_1\)=700 кг/м\(^3\). Как изменятся следующие величины: уровень воды и сила Архимеда, действующая на брусок, если заменить деревянный брусок, на брусок такого же объема, но плотностью \(\rho_2 \)=1400 кг/м\(^3\)?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

\[\begin{array}{|c|c|} \hline \text{Уровень воды}&\text{Сила Архимеда}\\ \hline &\\ \hline \end{array}\]

Показать решение

1) Объем погруженной части равен объему вытесненной жидкости, а так как \(\rho_2>\rho_1\), то тело погрузится глубже, а значит и уровень воды увеличится. Ответ — 1
2) Сила архимеда находится по формуле: \[F_\text{a}=\rho_\text{в}g V_\text{п}\] Где \(\rho_\text{в}\) — плотность воды, а \(V_\text{п}\) — объем тела погруженного в воду. Так как \(\rho_2 >\rho_\text{в}\), то тело тонет в жидкости и объем погруженной части увеличивается, а следовательно и увеличивается сила Архимеда. Ответ — 1

Ответ: 11

Задание 5 #9380

В сосуде, наполненным водой, проводят 3 опыта. Опыт 1: кладут брусок плотностью \(\rho_2\)=1400 кг/м\(^3\). Опыт 2: кладут брусок плотностью \(\rho_3\)=2100 кг/м\(^3\). Опыт 3: вначале брусок плотностью \(\rho_2\)=1400 кг/м\(^3\), а затем брусок того же объема, но плотностью \(\rho_3\)=2100 кг/м\(^3\). Как изменится сила Архимеда в опыте 2 относительно опыта 1 и уровень воды в опыте 3?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

\[\begin{array}{|c|c|} \hline \text{Сила Архимеда в опыте 2 относительно опыта 1}&\text{Уровень воды в опыте 3}\\ \hline &\\ \hline \end{array}\]

Показать решение

1) Так как \(\rho_2\) и \(\rho_3\) больше \(\rho_\text{в}\), где \(\rho_\text{в}\) — плотность воды, то бруски в опытах 1 и 2 тонут , а значит погружаются на полный объем. Сила архимеда находится по формуле \[F_\text{a}=\rho_\text{в}g V_\text{п}\] Где \(\rho_\text{в}\) — плотность воды, а \(V_\text{п}\) — объем тела погруженного в воду. Так как плотность жидкости одинаковая и объем погруженного тела одинаковый, то и сила Архимеда одинаковая. Ответ — 3
2) Как выяснили в 1) бруски плотностью \(\rho_2\) и \(\rho_3\) тонут в воде, а значит и вытесняют одинаковый объем жидкости, следовательно и уровень жидкости не изменяется. Ответ — 3

Ответ: 33

Задание 6 #9381

К деревянному бруску, плавающему в воде, привязали на тонкой нити небольшой стальной шарик, после привязывания система находится в равновесии. Как изменятся следующие величины: сила архимеда, действующая на брусок, и уровень воды? Считать, что брусок не утонул.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

\[\begin{array}{|c|c|} \hline \text{Сила Архимеда, действующая на брусок}&\text{Уровень воды}\\ \hline &\\ \hline \end{array}\]

Показать решение

Обозначим все силы, действуюющие только на брусок:
Обозначим все силы, действующие на систему брусок+шарик:
1) Как мы видим на первом рисунке \( F_ \text{a1}=F_\text{т1} \). На втором рисунке распишем все силы: \[F_\text{a1}+F_\text{a2}+ T_2=F_\text{т1}+F_\text{т2}+T_1\] Так как \(T_1=T_2\), то можно заменить \[F_\text{a1}+F_\text{a2}=F_\text{т1}+F_\text{т2}\] Кроме того, шарик, сделанный из стали, тонет в воде, а значит \(F_\text{т2}>F_\text{a2}\). Значит, и \(F_\text{a1}\) должна увеличится, для того, чтобы равенство соблюдалось. Ответ — 1
2) Сила Архимеда находится по формуле: \[F_\text{а}=\rho g V\] где \(\rho\) — плотность жидкости, \(V\) — объем погруженной части тела в жидкость. Так как сила Архимеда увеличилась, а плотность осталась неизменной, то \(V\) увеличился, значит и количество вытесненной воды увеличится и уровень воды поднимется. Ответ — 1

Ответ: 11

Задание 7 #9382

На поверхности воды плавает деревянный брусок. Как изменятся сила Архимеда, действующая на брусок, и масса вытесненной воды, если брусок заменить на другой с той же массой \(m\), но меньшей плотностью \(\rho\)?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

\[\begin{array}{|c|c|} \hline \text{Сила Архимеда}&\text{Масса вытесненной воды}\\ \hline &\\ \hline \end{array}\]

Показать решение

1) Так как брусок плавает на поверхности, то сила Архимеда уравновешивает силу тяжести. \[F_a=mg\] Так как масса не изменилась, то и сила Архимеда не изменилась. Ответ — 3
2) Сила Архимеда находится по формуле: \[F_a=\rho_1gV\] Где \(\rho_1\) — плотность жидкости, а \(V\) — объем погруженной части тела в жидкость. В пункте 1) доказали, что сила Архимеда не изменилась, а так как \(\rho_1\) осталась неизменной, то и \(V\) тоже не изменился. Значит и масса вытесненной воды не изменилась. Ответ — 3

Ответ: 33

предыдущая
подтема 1 2