Гидростатика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00005122 | Global EE
Гидростатика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00005122
№2. Задание 5
ID: 00005122
Два одинаковых бруска толщиной 5 см и массой 1 кг каждый, связанные друг с другом, плавают в воде так, что уровень воды приходится на границу между ними. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.
1) Если воду заменить на подсолнечное масло, то глубина погружения брусков уменьшится.
2) Если на верхний брусок поставить гирю массой 1,5 кг, то бруски не утонут.
3) Если в стопку добавить ещё три таких же бруска, то глубина её погружения увеличится на 15 см.
4) Сила Архимеда, действующая на бруски, равна 10 Н.
5) Плотность материала, из которого изготовлены бруски, равна 500 $кг/м^3$.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
$d = 0{,}05$ м, $m = 1$ кг, $g = 10$ м/с².
Решение:
Условие плавания: $F_A = 2mg = 20$ Н. Объём под водой $V = 0{,}002$ м³.
Плотность:$\rho_{\text{бр}} = m/V = 500$ кг/м³ — утверждение 5 верно.
Утверждение 1:$\rho_{\text{масла}} \lt \rho_{\text{воды}}$, $V_{\text{погр}}$ растёт → глубина увеличится. Неверно.
Утверждение 2:$F_{A,\max} = \rho_{\text{в}} \cdot 2V \cdot g = 40$ Н. Тяжесть с гирей: $(2m + 1{,}5)g = 35$ Н $\lt 40$ Н — не тонет. Верно.
Утверждение 3: 5 брусков: $V_{\text{погр}} = 5m/\rho_{\text{в}} = 0{,}005$ м³ $= 2{,}5 V$. Глубина $2{,}5 \cdot 5 = 12{,}5$ см, рост $7{,}5$ см $\neq 15$ см. Неверно.
Утверждение 4:$F_A = 2mg = 20$ Н $\neq 10$ Н. Неверно.
Верные утверждения: 2 и 5.
