ID: 00025485
Стальной кубик, висящий на нити, целиком погружён в воду и не касается дна сосуда. Верхняя и нижняя грани кубика горизонтальны. Как изменятся давление воды на нижнюю грань кубика и модуль силы натяжения нити, если приподнять кубик, оставив его целиком в воде? Воду считать несжимаемой.
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. Давление воды на нижнюю грань кубика Модуль силы натяжения нити
Источник: ФИПИ
Стальной кубик висит на нити, целиком погружён в воду, не касаясь дна. Приподнимем кубик, оставив его по-прежнему целиком под водой.
Давление воды на нижнюю грань кубика по закону гидростатического давления равно $p=\rho_{воды}gh$, где h — глубина погружения именно этой грани. При подъёме кубика глубина h уменьшается (грань становится ближе к поверхности) — значит давление на неё уменьшается.
Сила натяжения нити находится из условия равновесия кубика: $T=mg-F_A$, где $F_A$ — сила Архимеда. Пока кубик целиком остаётся под водой (несжимаемой), вытесненный объём всегда равен объёму самого кубика — сила Архимеда $F_A=\rho_{воды}gV_{куба}$ не зависит от глубины погружения.
Раз сила Архимеда не меняется, а сила тяжести кубика тоже постоянна, сила натяжения нити $T=mg-F_A$ остаётся прежней.
Итог: давление воды на нижнюю грань кубика уменьшится, модуль силы натяжения нити не изменится.