Global EE

Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00047925

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00047925

Ученику необходимо провести лабораторную работу с целью исследования зависимости модуля силы Архимеда, действующей на полностью погружённый в жидкость груз, от плотности жидкости. В его распоряжении имеется ряд установок, в которых используются сосуды с различными жидкостями и различные грузы.

№ установки

Масса груза

Материал, из которого сделан груз

Жидкость

1

100 г

Медь

Вода

2

100 г

Алюминий

Вода

3

200 г

Медь

Подсолнечное масло

4

300 г

Алюминий

Подсолнечное масло

5

300 г

Алюминий

Вода

Какие две установки из перечисленных в таблице необходимо выбрать, чтобы провести такое исследование?

В ответе запишите номера выбранных установок.

Источник: СтатГрад 28.03.2022

Решение

Что тут происходит: груз целиком опущен в жидкость, и жидкость выталкивает его вверх. Нужно выбрать две установки, на которых видно, как эта сила зависит от того, какая жидкость налита.

Сила Архимеда для полностью погружённого тела:

$$F_{\text{А}}=\rho_{\text{ж}}gV$$

Она зависит от плотности жидкости $\rho_{\text{ж}}$ и объёма тела $V$.

Шаг 1. Жидкости у пары разные (вода и масло), а объёмы грузов — одинаковые.

Шаг 2. Объёма в таблице нет, но его задают масса и материал: $V=\dfrac{m}{\rho}$. Одинаковый объём гарантирован, если у грузов одна и та же масса и один и тот же материал.

Шаг 3. Установки с маслом — 3 (медь, $200$ г) и 4 (алюминий, $300$ г). Для установки 3 нужен медный груз $200$ г в воде — такого нет. Для установки 4 нужен алюминиевый груз $300$ г в воде — это установка 5.

Итог: установки 4 и 5.

Проверим себя: у пары 4–5 одинаковые грузы (алюминий, $300$ г), различается только жидкость.

Ответ

45
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)