Необходимо экспериментально изучить зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость, от плотности жидкости.
Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
исследуется зависимость $F_\text{А}$ от плотности жидкости $\rho_\text{ж}$
Найти:
номера двух подходящих установок
Решение:
Сила Архимеда определяется формулой:
$$F_\text{А} = \rho_\text{ж} \cdot g \cdot V_\text{погр}$$
Чтобы корректно изучить зависимость $F_\text{А}$ от $\rho_\text{ж}$, нужно зафиксировать все остальные параметры:
- одинаковый объём погружённой части $V_\text{погр}$ (одинаковые тела по размеру и форме);
- одинаковый материал тела (чтобы исключить случайные эффекты, связанные с телом);
- разные плотности жидкости $\rho_\text{ж}$.
В установках 1 и 2 один и тот же медный кубик (один материал и один объём) погружён в две разные жидкости — керосин и воду. Это в точности соответствует условию: меняется только плотность жидкости.
Установки 3 и 5 не подходят (другой материал тела), 4 — другой объём.
