ID: 00025394
Изучая на практике закон Архимеда, учащиеся опускали цилиндр объёмом V=10 см³ в различные жидкости (см. таблицу) и измеряли объём погружённой в жидкость части цилиндра. По результатам исследования была построена обобщённая зависимость объёма погружённой части цилиндра V_{\text{погр}} от плотности жидкости \rho (см. рисунок).
Плотности жидкостей:
Выберите два верных утверждения, согласующихся с результатами, представленными на рисунке и в таблице.
1) Цилиндр плавает в глицерине.
2) Цилиндр, опущенный в спирт, плавает у поверхности.
3) В глицерине на плавающий цилиндр действует выталкивающая сила, примерно в 2,6 раза бо́льшая, чем в дийодметане.
4) В дийодметане на плавающий цилиндр действует выталкивающая сила, составляющая около 70 мН.
5) На цилиндр, плавающий в хлороформе, действует выталкивающая сила, составляющая около 0,1 Н.
Источник: ФИПИ
Горизонтальный участок графика (полное погружение, V_{\text{погр}}=10 см³) заканчивается ровно на \rho=1{,}0 г/см³ — значит, плотность самого цилиндра равна 1{,}0 г/см³, как у воды.
Глицерин (1{,}26 г/см³) плотнее цилиндра — цилиндр в нём плавает. Утверждение 1 верно.
Спирт (0{,}79 г/см³) легче цилиндра — цилиндр в нём тонет и лежит на дне, а не плавает у поверхности. Утверждение 2 неверно.
Когда цилиндр плавает (в любой жидкости плотнее самого цилиндра), сила Архимеда всегда равна весу цилиндра: F_A=\rho_{\text{ц}}Vg=1000\cdot10\cdot10^{-6}\cdot10=0{,}1 Н =100 мН. Эта сила ОДНА И ТА ЖЕ в глицерине, хлороформе и дийодметане — не в 2{,}6 раза больше и не 70 мН. Утверждения 3 и 4 неверны.
В хлороформе (плотнее цилиндра) цилиндр тоже плавает, и сила Архимеда равна тем же 100 мН \approx0{,}1 Н. Утверждение 5 верно.
Верны утверждения 1 и 5.