Global EE

Виды Энергии — Задание 3 ЕГЭ по физике №00016257

Задание №3. Законы Сохранения

Виды Энергии

№2. Задание 3

ID: 00016257

Подвешенная на тонкой лёгкой нити гирька объёмом $V=200$ см³ полностью погружена в воду. Если эту гирьку полностью погрузить в неизвестную жидкость, то модуль силы натяжения нити увеличится на $\Delta T=0{,}4$ Н. Чему равна плотность неизвестной жидкости? Ответ выразите в кг/м³.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Гирьку вниз тянет тяжесть, вверх держат нить и выталкивающая сила Архимеда. Чем плотнее жидкость, тем сильнее она выталкивает, и тем меньше натяжение нити. Здесь натяжение, наоборот, выросло — значит новая жидкость выталкивает слабее воды, то есть менее плотная.

Записываем равновесие

$T=mg-F_A$, где $F_A=\rho g V$. В воде $T_в=mg-\rho_в g V$, в жидкости $T_ж=mg-\rho_ж g V$.

Берём разность

Натяжение выросло на $\Delta T = T_ж - T_в = (\rho_в-\rho_ж)gV$. Отсюда:

$\rho_ж=\rho_в-\dfrac{\Delta T}{gV}=1000-\dfrac{0{,}4}{10\cdot 200\cdot 10^{-6}}=1000-\dfrac{0{,}4}{2\cdot10^{-3}}=1000-200=800$ кг/м³.

Ответ

800
Другие задания по теме «Виды Энергии» (8)