ID: 00025446
На поверхности подсолнечного масла плавает деревянный шарик, частично погружённый в жидкость. Как изменятся сила Архимеда, действующая на шарик, и глубина погружения шарика, если он будет плавать в воде?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Сила Архимеда Глубина погружения шарика в жидкость
Источник: ФИПИ
Деревянный шарик плавает на поверхности жидкости, частично погружённый в неё, — значит сила Архимеда уравновешивает силу тяжести шарика.
Условие плавания: $F_A=mg$. Сила тяжести шарика зависит только от его массы, которая не меняется при смене жидкости — значит сила Архимеда, равная mg, тоже остаётся прежней и в масле, и в воде.
Сила Архимеда, в свою очередь, равна $F_A=\rho_{ж}gV_{погр}$, где $V_{погр}$ — объём погружённой части шарика. Раз $F_A=mg=\text{const}$, то $V_{погр}=\dfrac{mg}{\rho_ж g}=\dfrac{m}{\rho_ж}$ — объём погружённой части обратно пропорционален плотности жидкости.
Плотность воды (1000 кг/м³) больше плотности подсолнечного масла (900 кг/м³). Значит при переходе из масла в воду объём (а с ним и глубина) погружённой части шарика уменьшается: в более плотной жидкости телу нужно вытеснить меньший объём, чтобы уравновесить свой вес.
Итог: сила Архимеда не изменится, глубина погружения шарика уменьшится.