Global EE

Механика — Задание 5 ОГЭ по физике №00006253

Задание №5. Выбор Верного Утверждения

Механика

№2. Задание 5

ID: 00006253

Лодка, на дне которой лежит сосновое полено, плавает в небольшом бассейне. Изменится ли (и если да, то как) уровень воды в бассейне, если это полено осторожно из лодки опустить в бассейн? 

1) Уровень воды в бассейне не изменится, так как плавающее в бассейне полено вытеснит именно тот объём воды, который оно вытесняло, будучи в лодке и который равен весу полена в воздухе. 

2) Уровень воды в бассейне понизится, так как плавающее в бассейне полено вытесняет мéньший объём воды, чем тот объём воды, который оно вытесняло, находясь в лодке, из-за того, что плотность воды больше плотности сосны. 

3) Уровень воды в бассейне повысится, так как объём соснового полена больше объёма воды, равного весу полена в воздухе.

4) Уровень воды в бассейне понизится, так как суммарная сила Архимеда, действующая на плавающее в бассейне полено и отдельно плавающую лодку, превышает силу Архимеда, действующую на лодку, плавающую вместе с поленом.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

Масса лодки $M$, масса полена $m$. Полено переложили из лодки на поверхность воды.

Найти:

Как изменится уровень воды? ⠀

Решение:

До перекладывания — лодка с поленом плавает. По условию плавания: $$F_{А1} = (M + m)g$$ Вся система вытесняет объём воды: $$V_1 = \frac{(M + m)g}{\rho_в g} = \frac{M + m}{\rho_в}$$ После перекладывания — лодка и полено плавают раздельно. Для лодки: $$F_{А\text{лодки}} = Mg \implies V_{\text{лодки}} = \frac{M}{\rho_в}$$ Для полена (оно плавает, значит вытесняет вес воды, равный своему весу): $$F_{А\text{полена}} = mg \implies V_{\text{полена}} = \frac{m}{\rho_в}$$ Суммарный вытесненный объём: $$V_2 = \frac{M}{\rho_в} + \frac{m}{\rho_в} = \frac{M + m}{\rho_в} = V_1$$ $V_1 = V_2$ — суммарный вытесненный объём не изменился, следовательно уровень воды в бассейне не изменится.

Ответ

1

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механика» (8)