Законы Сохранения — Задание 6 ЕГЭ по физике №00042976

Что тут происходит. Батискаф полностью под водой и поднимается со дна вверх с постоянной скоростью; всплыть он ещё не успел. Нужно понять, что происходит с его кинетической энергией и с архимедовой (выталкивающей) силой.

Кинетическая энергия. Это энергия движения: $$E_{\text{к}}=\dfrac{mv^2}{2}$$ Масса батискафа не меняется, скорость по условию постоянная. Значит, кинетическая энергия не изменяется. Цифра 3.

Архимедова сила. Она равна весу воды, которую тело вытесняет: $$F_{\text{А}}=\rho gV$$ Батискаф всё время целиком под водой, поэтому вытесняет он объём, равный своему собственному объёму $V$, — и этот объём не меняется. Плотность воды по условию считаем постоянной. Значит, и архимедова сила не изменяется. Цифра 3.

Можно посмотреть и по-другому: выталкивающая сила — это разница между давлением воды снизу и сверху батискафа, умноженная на площадь. При подъёме давление воды уменьшается и снизу, и сверху — на одну и ту же величину, ведь оба места поднимаются одинаково. Разность остаётся прежней, и сила тоже.

Проверим себя: архимедова сила начнёт уменьшаться только тогда, когда батискаф начнёт выходить из воды и часть его объёма окажется в воздухе. По условию этого не происходит.