Задание OGEPHYS94FFC4: Закон Архимеда. Формула для определения выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Условие плавания тела. Плавание судов и воздухоплавание

Работаем в системе отсчёта Земли. Ось Oy направим вертикально вверх. Жидкость считаем однородной и практически несжимаемой; выталкиванием воздуха пренебрегаем.
На неподвижное подвешенное тело действуют сила тяжести mg вниз, натяжение T вверх и сила Архимеда F_А вверх. Реакции дна нет. Проекция условия равновесия:
T + F_А − mg = 0;
T = mg − F_А.
Показание динамометра равно T. В воздухе, с принятой точностью, T₀ = mg, поэтому:
F_А = T₀ − T.
Изменение показания прибора не означает изменения массы тела.
Обозначим силы Архимеда в опытах 1 и 2 как F₁ и F₂. На рисунках показан один и тот же цилиндр в одной жидкости. В опыте 1 он погружён частично, в опыте 2 — полностью. Во втором опыте пружина растянута меньше, значит T₂ < T₁. Масса цилиндра остаётся прежней, поэтому:
F₂ − F₁ = (mg − T₂) − (mg − T₁) = T₁ − T₂ > 0.
Выталкивающая сила во втором опыте больше.
1) Верно: F₁ < F₂.
2) Не проверялось: плотность жидкости не меняли.
3) Верно: более глубокое вхождение цилиндра увеличило объём его погружённой части и выталкивающую силу.
4) Не следует из опыта: полный объём одного и того же цилиндра оставался постоянным. При этом погружённый объём менялся.
5) Не проверялось: материал цилиндра тот же.
Проверка: закон F_А = ρ_ж · gV_погр подтверждает вывод по показаниям прибора: при большем V_погр сила больше, а натяжение меньше. Ответ: 13.