Механика

Задание №5. Выбор Верного Утверждения

№2. Задание 5

ID: 00014107

В мензурку с водой опустили кусок льда и замерили получившийся уровень воды. Изменится ли уровень воды в мензурке, когда весь лёд растает?

1) Уровень воды не изменится, так как при таянии лёд превратится в воду.

2) Уровень воды не изменится, так как вес плавающего льда равен весу вытесненной воды.

3) Уровень воды понизится, так как объём воды, получившейся при таянии льда, меньше объёма льда.

4) Уровень воды повысится, так как в процессе таяния льда общая масса воды увеличится.

Источник: ФИПИ

Решение

Кусок льда плавает в воде, а для любого плавающего тела работает закон Архимеда: вес тела равен весу вытесненной им жидкости. Значит вес плавающего льда равен весу той воды, которую лёд раздвинул (вытеснил).

Когда лёд растает, он превратится в воду той же массы (масса при таянии не пропадает). А по закону Архимеда масса вытесненной льдом воды как раз равнялась массе самого льда.

Получается, растаявшая вода имеет ровно такую же массу (и объём), как вода, которую лёд раздвигал, плавая. Она точно «займёт место» вытесненной воды — поэтому уровень в мензурке не изменится.

Итог: уровень не меняется, и правильное объяснение — именно через равенство весов (закон Архимеда). Этому соответствует утверждение 2.

Вариант 1 хоть и говорит «не изменится», но его объяснение поверхностное: само по себе «лёд превратится в воду» ещё не доказывает, что уровень сохранится. Варианты 3 и 4 дают неверный итог.

Ответ

Другие задания по теме «Механика» (8)