Гидростатика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00001169 | Global EE
Гидростатика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00001169
№2. Задание 6
ID: 00001169
Стальной шарик висит на нитке, привязанной к штативу. Шарик целиком погружён в керосин (см. рис. 1). Затем стакан с керосином заменяют на стакан с водой, и шарик оказывается целиком в воде (см. рис. 2). Как изменяются при этом сила натяжения нити и сила Архимеда, действующая на шарик?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
Решение
Дано:
шарик на нитке, сначала погружён в керосин, затем в воду; $\rho_{\text{воды}} \gt \rho_{\text{керосина}}$; объём шарика не изменяется
Найти:
как изменяются $F_A$ и $T$
Решение:
Сила Архимеда:
$$F_A = \rho_{\text{ж}} \cdot g \cdot V$$
Объём шарика $V$ и ускорение свободного падения $g$ не изменяются. Плотность воды больше плотности керосина:
$$\rho_{\text{воды}} \approx 1000\ \text{кг/м}^3 \gt \rho_{\text{керосина}} \approx 800\ \text{кг/м}^3$$
Поэтому сила Архимеда увеличивается.
Условие равновесия шарика (ось $y$):
$$T + F_A = mg$$$$T = mg - F_A$$
Сила тяжести $mg$ не изменяется, а $F_A$ увеличивается, значит:
$$T = mg - F_A \Rightarrow T\ \text{уменьшается}$$Итог: сила Архимеда увеличивается, сила натяжения нити уменьшается — ответ 21.
