Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00047936
Исследование Зависимости
№2. Задание 20
ID: 00047936
Ученик изучает силу Архимеда, действующую на тела, полностью погружённые в жидкость. В его распоряжении имеются пять установок, состоящих из ёмкостей с различными жидкостями и сплошных шариков разного объёма, сделанных из разного материала (см. таблицу).
№ установки | Жидкость, налитая в ёмкость | Объём шарика, см$^3$ | Материал, из которого сделан шарик |
|---|---|---|---|
1 | керосин | 30 | сталь |
2 | вода | 20 | сталь |
3 | керосин | 20 | алюминий |
4 | подсолнечное масло | 30 | сталь |
5 | вода | 30 | алюминий |
Какие две установки необходимо использовать ученику для того, чтобы на опыте обнаружить зависимость силы Архимеда от плотности жидкости, в которую погружено тело?
Запишите в ответе номера выбранных установок.
Источник: Сборник Демидовой 2019
Решение
Что тут происходит: шарики целиком опущены в разные жидкости. Нужно выбрать две установки, на которых видно, как выталкивающая сила зависит от плотности жидкости.
Сила Архимеда для полностью погружённого тела:
$$F_{\text{А}}=\rho_{\text{ж}}gV$$
Шарик вытесняет жидкость объёмом с самого себя, поэтому сила зависит от плотности жидкости и объёма шарика.
Шаг 1. Жидкости у пары разные, объёмы шариков — одинаковые.
Шаг 2. Материал шарика в формулу не входит, но в чистом опыте меняют ровно одну величину. Поэтому и материал берём одинаковым.
Шаг 3. Объём $30$ см³ — установки 1 (керосин, сталь), 4 (масло, сталь), 5 (вода, алюминий). Одинаковый материал — сталь — у 1 и 4. Объём $20$ см³ — установки 2 (вода, сталь) и 3 (керосин, алюминий): материалы разные.
Итог: установки 1 и 4.
Проверим себя: у пары 1–4 стальные шарики по $30$ см³, различается только жидкость — керосин и подсолнечное масло.
Ответ
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)
- Задание 20 №00048095 — Необходимо экспериментально изучить зависимость силы электрического тока,…
- Задание 20 №00048094 — Пучок белого света, пройдя через призму, разлагается в спектр. Была выдвинута…
- Задание 20 №00048093 — Школьник проводит термодинамические эксперименты, используя стакан с кипящей…
- Задание 20 №00048084 — Необходимо обнаружить зависимость частоты свободных электромагнитных колебаний…
- Задание 20 №00048083 — Различные проволоки изготовлены из разного материала. Какие две проволоки нужно…
- Задание 20 №00048082 — Школьник проводит термодинамические эксперименты, используя стакан с кипящей…
- Задание 20 №00048081 — Необходимо экспериментально проверить, зависит ли коэффициент трения скольжения…
- Задание 20 №00048080 — Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять…