Задание 16 ОГЭ по физике: Ученик провёл исследование изменения выталкивающей силы,… | Global EE
№2. Задание 16
ID: 00011277
Ученик провёл исследование изменения выталкивающей силы, действующей на сплошной
алюминиевый цилиндр объёмом 60 см 3 по мере погружения его в сосуд с жидкостью. На рисунке представлены схемы проведённых опытов и результаты измерения силы Архимеда (в виде графика; h - глубина погружения нижней грани цилиндра).
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых опытов. Запишите в ответе их номера.
1) Выталкивающая сила зависит от объёма погружённой части цилиндра.
2) Давление, создаваемое жидкостью на дно сосуда, увеличивается по мере погружения цилиндра.
3) Выталкивающая сила зависит от глубины при полном погружении цилиндра.
4) Выталкивающая сила не зависит от формы погружаемого в неё тела.
5) При увеличении объёма погружённой части тела в 2 раза сила Архимеда также увеличилась в 2 раза.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
сплошной алюминиевый цилиндр объёмом V = 60 \text{ см}^3, погружают в жидкость; F_A(3 \text{ см}) = 0{,}2 \text{ Н}, F_A(6 \text{ см}) = 0{,}4 \text{ Н}; после полного погружения F_A постоянна.
Найти:
номера верных утверждений — ?
⠀
Решение:
Анализируем каждое утверждение, опираясь только на то, что фактически менялось в опыте.
1) Зависимость F_A от объёма погружённой части — пока тело уходило в воду глубже, объём погружённой части и сила Архимеда росли; когда тело погрузилось полностью, объём и сила перестали меняться. Из опыта следует.
2) Давление жидкости на дно сосуда растёт с глубиной — утверждение верное по физике, но в опыте давление на дно не измерялось, поэтому из опыта не следует.
3) При полном погружении F_A от глубины не зависит (на схемах с большей глубиной сила одна и та же). Утверждение неверно.
4) Форма тела не менялась (всё время цилиндр), поэтому такой вывод из опыта сделать нельзя.
5) Объём погружённой части удвоился (с глубины 3 см до 6 см при равномерном цилиндре):
\frac{F_A(6)}{F_A(3)} = \frac{0{,}4}{0{,}2} = 2
Сила Архимеда тоже выросла в 2 раза. Из опыта следует.
Верны утверждения 1 и 5.
