Global EE

Гидростатика — Задание 4 ЕГЭ по физике №00041662

Задание №4. Статика. Гидростатика. Колебания

Гидростатика

№2. Задание 4

ID: 00041662

Аквалангист, находясь на дне озера плавно отпускает деревянный куб, плотность которого меньше плотности воды, в момент времени $t = 0$ с верхняя грань куба начинает подниматься над уровнем воды.

Рисунок к заданию 4 ЕГЭ по физике — Гидростатика

На графике изображена зависимость модуля силы Архимеда $F_{Арх}$, действующей на кубик, от времени наблюдения за кубом. Найдите сторону куба, если плотность воды $\rho_в = 1000$ кг/м³? Считать, что в $t = 0$ с куб еще полностью находится под водой. Округлите до целых. Ответ дайте в см.

Решение

Сила Архимеда, действующая на кубик, равна:

$F_{Арх} = \rho_в g V_{пчт},$

где $V_{пчт}$ — объём погружённой части кубика. Учитывая, что изначально кубик был полностью погружён, можем записать:

$F_{Арх} = \rho_в g V_{пчт} = \rho_в g a^3,$

где $a$ — ребро куба. Отсюда

$a = \sqrt[3]{\dfrac{F_{Арх}}{\rho_в g}}$

При $t = 0$ с $F_{Арх} = 100$ Н:

$a = \sqrt[3]{\dfrac{100\ Н}{10\ м/с^2 \cdot 1000\ кг/м^3}} \approx 0{,}22\ м \approx 22\ см$

Ответ

22
Другие задания по теме «Гидростатика» (8)