Global EE

Гидростатика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00048398

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Гидростатика

№2. Задание 6

ID: 00048398

Тело объёмом $V=0{,}002\ \text{м}^3$, находящееся в сосуде с водой плотностью $\rho=1000\ \text{кг/м}^3$, двигают по вертикали.

Установите соответствие между графиками и процессами, которые их описывают.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Гидростатика

 

ПРОЦЕССЫ

1) Тело до $t_1$ погружали в жидкость, от $t_1$ до $t_2$ находилось полностью под водой, а от $t_2$ поднимали вверх.

2) Тело до $t_1$ поднимали, от $t_1$ до $t_2$ было на одной глубине погружения, от $t_2$ поднимали вверх.

3) Тело до $t_1$ погружали в жидкость, от $t_1$ до $t_2$ было на одной глубине погружения, от $t_2$ поднимали вверх.

4) Тело всё время находилось на одной глубине погружения.

А

Б

 

 

 

 

Источник: Сборник Демидовой 2023

Решение

Тело двигают вверх и вниз в воде, а графики показывают, как при этом меняется сила Архимеда $F_a$. Она зависит только от объёма погружённой части тела: $F_a=\rho gV_{\text{погр}}$. Поэтому по графику видно, опускают тело глубже, держат на месте или вынимают.

Наибольшая возможная сила. Если тело целиком под водой, $V_{\text{погр}}=V$:

$$F_{a\,\max}=\rho gV=1000\cdot10\cdot0{,}002=20\ \text{Н}.$$

Как читать график. Сила растёт — погружённая часть увеличивается, тело опускают. Сила постоянна — погружённая часть не меняется, тело стоит на одной глубине. Сила убывает — тело поднимают.

График Б. До $t_1$ сила растёт от нуля до $10$ Н — тело погружали. От $t_1$ до $t_2$ сила постоянна и равна $10$ Н. Это меньше $20$ Н, значит, тело погружено только наполовину и просто стоит на одной глубине, а не находится полностью под водой. После $t_2$ сила убывает — тело поднимали. Это процесс $3$. Процесс $1$ не подходит: «полностью под водой» дало бы на этом участке $20$ Н.

График А. С самого начала сила убывает от $10$ Н — тело поднимали. От $t_1$ до $t_2$ сила постоянна — тело было на одной глубине. После $t_2$ сила убывает — тело поднимали дальше. Это процесс $2$.

Проверим себя. Процесс $4$ («всё время на одной глубине») дал бы горизонтальную линию на всём графике, а у обоих графиков есть наклонные участки. Процесс $1$ требует участка с силой $20$ Н, которого нет ни на одном графике. Оба лишних процесса отпадают.

Ответ

23
Другие задания по теме «Гидростатика» (8)