Гидростатика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00047459
Гидростатика
№2. Задание 6
ID: 00047459
На поверхности пресной воды плавает деревянный брусок. Как изменятся глубина погружения бруска и действующая на него сила Архимеда, если этот брусок будет плавать на поверхности спирта плотностью $800\ \text{кг/м}^3$?
Глубина погружения бруска | Сила Архимеда |
|---|---|
|
|
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: Сборник Демидовой 2019
Решение
Один и тот же брусок плавает сначала в воде, потом в спирте. Спирт легче воды: $800\ \text{кг/м}^3$ против $1000\ \text{кг/м}^3$. Разберёмся, как это скажется на погружении и на выталкивающей силе.
Сила Архимеда. Брусок плавает в обоих случаях, то есть находится в равновесии. Значит, сила Архимеда равна силе тяжести бруска:
$$F_A=mg.$$Масса бруска не меняется, поэтому и сила Архимеда не изменится (цифра $3$).
Глубина погружения. Сила Архимеда равна весу вытесненной жидкости: $F_A=\rho_{\text{ж}}gV_{\text{погр}}$. Раз сила та же, то произведение $\rho_{\text{ж}}V_{\text{погр}}$ тоже одно и то же:
$$\rho_{\text{в}}V_{\text{в}}=\rho_{\text{сп}}V_{\text{сп}}\quad\Rightarrow\quad\dfrac{V_{\text{сп}}}{V_{\text{в}}}=\dfrac{\rho_{\text{в}}}{\rho_{\text{сп}}}=\dfrac{1000}{800}=1{,}25.$$У бруска площадь горизонтального сечения одинакова по всей высоте, поэтому глубина погружения пропорциональна погружённому объёму. В спирте брусок сядет в $1{,}25$ раза глубже — глубина погружения увеличится (цифра $1$).
Проверим себя. В более лёгкой жидкости, чтобы набрать вес вытесненной жидкости, равный весу бруска, нужно вытеснить больший объём — брусок погружается глубже, а сама выталкивающая сила остаётся прежней.
Ответ
Другие задания по теме «Гидростатика» (8)
- Задание 6 №00047560 — Тело поочерёдно погружали на полный объём в одну из трёх жидкостей с…
- Задание 6 №00047465 — В сосуде с маслом и в сосуде с водой плавает лёд. Как изменится уровень…
- Задание 6 №00047455 — Один конец нити привязан ко дну сосуда с жидкостью плотностью ро индекс 1, а…
- Задание 6 №00047451 — На водной поверхности плавает погружённый на дробь: числитель: 1, знаменатель:…
- Задание 6 №00047450 — На поверхности воды в сосуде плавает небольшая льдинка. Как изменятся сила…
- Задание 6 №00047421 — На водной поверхности плавает погружённый на дробь: числитель: 1, знаменатель:…
- Задание 6 №00042975 — Батискаф, полностью погружённый в воду, опускается на дно моря. Как изменяются…
- Задание 6 №00041668 — Изначально полностью погруженный в воду батискаф движется с постоянной…