Global EE

Гидростатика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00005129

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Гидростатика

№2. Задание 6

ID: 00005129

Прямоугольный сплошной параллелепипед ABCDMFEK, длины рёбер которого относятся как 3 : 2 : 1, изготовлен из некоторого материала. Если аккуратно опустить параллелепипед в жидкость так, как показано на рисунке 1, то он будет плавать так, что его нижняя грань будет погружена на глубину h<2a.

Как изменятся модуль силы Архимеда, действующей на параллелепипед, и глубина погружения нижней грани параллелепипеда, если его аккуратно опустить в эту же жидкость, повернув так, как показано на рисунке 2?

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Гидростатика

Для каждой величины определите соответствующий характер её 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

Дано:

параллелепипед плавает в жидкости, ориентация изменяется: основание $3a \times a$ → основание $a \times 2a$

Найти:

изменение силы Архимеда и глубины погружения

Решение:

Поскольку параллелепипед плавает, выполняется условие равновесия: $$F_A = mg = \text{const}.$$ Масса тела не изменяется, поэтому сила Архимеда не изменится. Запишем силу Архимеда через погружённый объём: $$F_A = \rho_{\text{ж}}\,g\,V_{\text{погр}} = \rho_{\text{ж}}\,g\,S_{\text{осн}}\,h,$$ где $h$ — глубина погружения. Так как $F_A$, $\rho_{\text{ж}}$, $g$ постоянны, то $V_{\text{погр}} = S_{\text{осн}}\cdot h = \text{const}$. В ориентации 1: $S_1 = 3a \cdot a = 3a^2$. В ориентации 2: $S_2 = 2a \cdot a = 2a^2$. Площадь уменьшилась, значит глубина погружения $h = V_{\text{погр}}/S_{\text{осн}}$ увеличилась. Итог: 3 (не изменилась) и 1 (увеличилась).

Ответ

31

Видеоразбор

Другие задания по теме «Гидростатика» (8)