Global EE

Гидростатика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00005120

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Гидростатика

№2. Задание 5

ID: 00005120

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.

Рисунок к заданию 5 ЕГЭ по физике — Гидростатика

№ опыта

1

2

3

4

5

6

7

8

Модуль силы $F$, Н

0,2

0,8

1,8

3,0

4,0

5,0

5,0

5,0

Выберите все верные утверждения на основании данных, приведенных в таблице.

1) В опыте № 6 сила Архимеда, действующая на кубик, меньше, чем в опыте № 2.

2) В опыте № 7 кубик погружен в воду полностью.

3) Масса кубика равна 0,5 кг.

4) В опыте № 4 кубик погружен в воду на половину своего объема.

5) Плотность кубика равна 400 $кг/м^3$.

Источник: ФИПИ

Решение

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 начиная с опыта №6, оставаясь равной $5{,}0$ Н — значит с опыта №6 кубик полностью погружён. Тогда $F+mg=F_{Арх}^{max}$, откуда $mg=10-5=5$ Н, масса $m=0{,}5$ кг, плотность $\rho=\dfrac{m}{V}=500$ кг/м³.

Проверим утверждения:

1) в опыте №6 сила Архимеда меньше, чем в №2 — неверно: в опыте №6 кубик полностью погружён ($F_{Арх}=10$ Н), а в №2 — лишь частично ($F_{Арх}=F+mg=0{,}8+5=5{,}8$ Н), то есть в №6 она больше.

2) в опыте №7 кубик погружён полностью — ВЕРНО (сила уже не растёт).

3) масса кубика $0{,}5$ кг — ВЕРНО.

4) в опыте №4 кубик погружён на половину объёма — неверно: $F_{Арх}=3{,}0+5=8$ Н, погружено $\dfrac{8}{10}=0{,}8$ объёма, то есть на $80\%$.

5) плотность кубика $400$ кг/м³ — неверно: $\rho=500$ кг/м³.

Верные утверждения: 2 и 3.

Ответ

23

Видеоразбор

Другие задания по теме «Гидростатика» (8)