Задание OGEPHYSA015F7: 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.
Цилиндр погружают медленно и измеряют силу при установившемся положении. На него действуют тяжесть mg вниз, сила Архимеда F_А вверх и сила удерживающего устройства с проекцией F_уд. Условие равновесия:
F_А + F_уд − mg = 0.
Пусть S — площадь основания, H — высота цилиндра, h — глубина его нижнего торца. До полного погружения V_погр = Sh, поэтому:
F_А = ρ_ж · gSh при 0 ≤ h ≤ H.
После полного погружения V_погр = SH постоянно, поэтому:
F_А = ρ_ж · gSH при h ≥ H.
Так объясняются прямая через начало координат и последующий горизонтальный участок графика. На горизонтальном участке увеличивается глубина, но уже не погружённый объём.
Проверяем утверждения по тому, что действительно меняли и измеряли:
1) Подтверждается: пока цилиндр входит в жидкость, погружённый объём и сила увеличиваются.
2) Не проверялось: материал цилиндра не меняли. Даже физически верное общее утверждение нельзя считать выводом этого опыта.
3) Противоречит возрастающему участку: сила увеличивается, а не уменьшается.
4) Подтверждается горизонтальным участком после полного погружения.
5) Не проверялось и не соответствует закону Архимеда: в формуле стоит плотность жидкости, а не вещества цилиндра.
Проверка: увеличение h при неизменном полном погружении не следует путать с увеличением V_погр. График согласуется с F_А = ρ_ж · gV_погр на обоих участках. Ответ: 14.