Задание OGEPHYS41D7E0: Закон Архимеда. Формула для определения выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Условие плавания тела. Плавание судов и воздухоплавание

ФИПИ · ОГЭ · все форматы ответа · 1506 заданий

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание

Учебные темы: Закон Архимеда. Формула для определения выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Условие плавания тела. Плавание судов и воздухоплавание.

Выберите правильный ответ.

Два одинаковых стальных шарика, уравновешены на рычажных весах (см. рисунок). Нарушится ли равновесие весов, если первый шарик полностью опустить в воду, а второй – в керосин?

Рисунок из условия ФИПИ


 1) 

Равновесие нарушится, перевесит первый шарик, опущенный в воду. Объёмы шариков равны, но плотность воды больше плотности керосина. Выталкивающая сила для шарика, опущенного в воду, больше.

 2) 

Равновесие нарушится, перевесит второй шарик, опущенный в керосин. Объёмы шариков равны, но плотность воды больше плотности керосина. Выталкивающая сила для шарика, опущенного в воду, больше.

 3) 

Равновесие не нарушится. Одинаковые шарики полностью погружены в жидкости. Выталкивающая сила прямо пропорциональна объёму погружённой части тела и не различается для шариков.

 4) 

Равновесие не нарушится. Шарики имеют одинаковую массу. При погружении в жидкость массы шариков не изменятся, следовательно, не изменится равновесие весов.


i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
1.23 Закон Архимеда. Формула для определения выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Условие плавания тела. Плавание судов и воздухоплавание
Тип ответа:Выбор ответа из предложенных вариантов
Номер: 41D7E0
НЕ РЕШЕНО Ответить

Решение задания OGEPHYS41D7E0

Ответ: 2

Работаем в системе отсчёта Земли. Ось Oy направим вертикально вверх. Жидкость считаем однородной и практически несжимаемой; выталкиванием воздуха пренебрегаем.
На шар действуют тяжесть mg вниз, натяжение подвеса T вверх, а после погружения ещё и сила Архимеда FА вверх. Для удерживаемого неподвижного шара:
T + FА − mg = 0;
T = mg − FА.
Исходно одинаковые шары уравновешены на равноплечем рычаге: T₁l = T₂l. После полного погружения их объёмы и массы остаются равными. Плотность воды ρв больше плотности керосина ρк, поэтому:
Fв = ρв · gV > ρк · gV = Fк.
Натяжение первого подвеса в воде становится меньше натяжения второго в керосине:
T₁ = mg − Fв;
T₂ = mg − Fк;
T₂ > T₁.
Следовательно, равновесие нарушится: перевесит шар 2, погружённый в керосин. Верен вариант 2. Утверждение 1 правильно сравнивает силы Архимеда, но ошибочно называет сторону, которая перевесит.
Проверка: разность T₂ − T₁ = (ρв − ρк)gV положительна. На исходном рисунке показано состояние до погружения; выталкивание жидкости возникает после опускания шаров. Ответ: 2.

Закон Архимеда. Формула для определения выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Условие плавания тела. Плавание судов и воздухоплавание: схема решения задания OGEPHYS41D7E0
Обозначения: Исходный рисунок ФИПИ и пояснения к решению.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании OGEPHYS41D7E0.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Комментарии к решению

Комментарии видны всем посетителям сайта.

Комментариев пока нет. Будьте первым.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.