Global EE

Гидростатика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00001152

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Гидростатика

№2. Задание 6

ID: 00001152

В сосуд с водой полностью погружён алюминиевый груз, закреплённый на невесомой нерастяжимой нити. Груз не касается стенок и дна сосуда. Затем в такой же сосуд с водой погружают железный груз, масса которого равна массе алюминиевого груза. Как в результате этого изменятся модуль действующей на груз силы тяжести и модуль силы натяжения нити?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится;

2) уменьшится;

3) не изменится.

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

На груз в воде действуют три силы: сила тяжести $mg$ (вниз), сила Архимеда $F_A = \rho_\text{ж} V g$ (вверх), натяжение нити $T$ (вверх). Из условия равновесия:

$$T = mg - F_A = mg - \rho_\text{ж} V g$$

Масса одинакова, но плотность железа больше плотности алюминия: $\rho_\text{Fe} \gt \rho_\text{Al}$. Поэтому объём железного груза меньше:

$$V_\text{Fe} = \frac{m}{\rho_\text{Fe}} \lt V_\text{Al} = \frac{m}{\rho_\text{Al}}$$

Сила Архимеда для железного груза меньше: $F_{A,\text{Fe}} \lt F_{A,\text{Al}}$. Следовательно, натяжение нити увеличится: $T_\text{Fe} = mg - \rho_\text{ж} V_\text{Fe} g \gt T_\text{Al}$.

Ответ

31

Видеоразбор

Другие задания по теме «Гидростатика» (8)