Global EE

Механика — Задание 5 ОГЭ по физике №00021685

Задание №5. Выбор Верного Утверждения

Механика

№2. Задание 5

ID: 00021685

Модель лодки плавает в банке с водой. Банка плотно закрыта крышкой. Изменится ли глубина погружения (осадка) лодки, если её вместе с банкой переместить с Земли на Луну?

1) Глубина погружения лодки уменьшится, так как сила тяжести у поверхности Луны меньше, чем у поверхности Земли.

2) Глубина погружения лодки увеличится, так как на Луне уменьшится выталкивающая сила, действующая на лодку со стороны воды.

3) Глубина погружения лодки практически не изменится, так как на Луне в одинаковое число раз уменьшатся и сила тяжести, и выталкивающая сила со стороны воды.

4) На Луне лодка не будет погружаться в воду, так как будет находиться в состоянии невесомости.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Осадка лодки задаётся условием плавания: сила тяжести равна силе Архимеда. Весь вопрос в том, как в это равенство входит ускорение свободного падения $g$ — и что случится, когда оно поменяется.

Рассуждаем

Для плавающей лодки $mg=\rho_ж gV_п$, где $V_п$ — объём погружённой части. Ускорение $g$ стоит и слева, и справа — оно сокращается: $m=\rho_ж V_п$.

В этом равенстве $g$ уже нет вовсе. Масса лодки и плотность воды при перелёте на Луну не меняются — значит, не изменится и $V_п$: лодка сядет в воду ровно на ту же глубину. По-другому: и сила тяжести, и выталкивающая сила на Луне уменьшатся в одно и то же число раз (примерно в 6), поэтому равновесие сохранится.

Про невесомость — мимо: у поверхности Луны есть притяжение ($g_Л\approx1{,}6$ м/с²), тела там имеют вес.

Ответ

3
Другие задания по теме «Механика» (8)