Гидростатика

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

№2. Задание 6

ID: 00001150

На поверхности воды плавает прямоугольный брусок из древесины плотностью 400 кг/м3. Брусок заменили на другой брусок той же массы и с той же площадью основания, но из древесины плотностью 600 кг/м3. Как при этом изменились глубина погружения бруска и действующая на него сила Архимеда?

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.

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Гидростатика

Источник: ФИПИ

Решение

Брусок плавает, значит сила Архимеда уравновешивает силу тяжести: $F_{A} = mg$

Новый брусок имеет ту же массу, поэтому сила тяжести $$mg$$ прежняя. Из условия плавания сразу следует, что и сила Архимеда осталась такой же — она не изменяется.

Глубину погружения найдём из выражения для силы Архимеда через объём погружённой части: $F_{A} = \rho_{в}\, g\, V_{погр} = \rho_{в}\, g\, S h$ где $\rho_{в}$ — плотность воды, $$S$$ — площадь основания, $$h$$ — глубина погружения.

Сила Архимеда не изменилась, плотность воды и площадь основания те же — значит, и глубина погружения $$h$$ осталась прежней.

Плотность самого дерева (400 или 600 кг/м³) здесь роли не играет: пока масса и площадь основания одинаковы, брусок садится в воду на ту же глубину. Обе величины не изменяются.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Гидростатика» (8)