ID: 00001074
Деревянный кубик с ребром 10 см плавает частично погруженный в воду. Его начинают медленно погружать, действуя силой, направленной вертикально вниз. В таблице приведены значения модуля силы, под действием которой кубик находится в равновесии частично или полностью погруженный в воду. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведенных в таблице.
Деревянный кубик с ребром 10 см плавает частично погруженный в воду. Его начинают медленно погружать, действуя силой, направленной вертикально вниз. В таблице приведены значения модуля силы, под действием которой кубик находится в равновесии частично или полностью погруженный в воду. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведенных в таблице.
1) В опыте № 8 сила Архимеда, действующая на кубик, больше, чем в опыте № 7.
2) В опыте № 5 кубик погружен в воду полностью.
3) Масса кубика равна 0,5 кг.
4) При выполнении опытов № 1 — № 5 сила Архимеда, действующая на тело, увеличивалась.
5) Плотность кубика равна 400 кг/м^{3}.
Источник: ФИПИ
Кубик с ребром a=10 см имеет объём V=a^3=10^{-3} м³. При полном погружении сила Архимеда максимальна: F_{Арх}^{max}=\rho_в V g=1000\cdot10^{-3}\cdot10=10 Н.
По таблице сила F перестаёт расти на опытах №7 и №8, оставаясь равной 6{,}0 Н — значит начиная с опыта №7 кубик полностью погружён. В этом состоянии F+mg=F_{Арх}^{max}, откуда mg=10-6=4 Н, масса кубика m=0{,}4 кг, а плотность \rho=\dfrac{m}{V}=\dfrac{0{,}4}{10^{-3}}=400 кг/м³.
Проверим утверждения:
1) в опыте №8 сила Архимеда больше, чем в №7 — неверно: в обоих опытах кубик полностью погружён, сила Архимеда одинакова (10 Н).
2) в опыте №5 кубик погружён полностью — неверно: полное погружение наступает лишь с опыта №7.
3) масса кубика 0{,}5 кг — неверно: m=0{,}4 кг.
4) в опытах №1–№5 сила Архимеда увеличивалась — ВЕРНО: кубик погружается всё глубже и вытесняет больше воды.
5) плотность кубика 400 кг/м³ — ВЕРНО.
Верные утверждения: 4 и 5.