Global EE

Механика — Задание 5 ОГЭ по физике №00029668

Задание №5. Выбор Верного Утверждения

Механика

№2. Задание 5

ID: 00029668

Выберите правильный ответ. Два одинаковых стальных шарика, уравновешены на рычажных весах (см. рисунок). Нарушится ли равновесие весов, если первый шарик полностью опустить в воду, а второй – в керосин? 1)   Равновесие нарушится, перевесит первый шарик, опущенный в воду. Объёмы шариков равны, но плотность воды больше плотности керосина. Выталкивающая сила для шарика, опущенного в воду, больше. 2)   Равновесие нарушится, перевесит второй шарик, опущенный в керосин. Объёмы шариков равны, но плотность воды больше плотности керосина. Выталкивающая сила для шарика, опущенного в воду, больше. 3)   Равновесие не нарушится. Одинаковые шарики полностью погружены в жидкости. Выталкивающая сила прямо пропорциональна объёму погружённой части тела и не различается для шариков. 4)   Равновесие не нарушится. Шарики имеют одинаковую массу. При погружении в жидкость массы шариков не изменятся, следовательно, не изменится равновесие весов.

Рисунок к заданию 5 ОГЭ по физике — Механика

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

На весах показывается не истинный вес шариков, а их вес за вычетом выталкивающей (архимедовой) силы жидкости, в которую они погружены. Шарики одинаковые (одинаковый объём и масса), но жидкости разные — вода и керосин.

Рассуждаем

Выталкивающая сила $F_A=\rho_{ж} g V$ зависит от плотности жидкости и объёма погружённой части тела. Оба шарика имеют одинаковый объём и погружены полностью, но плотность воды больше плотности керосина — значит, на шарик в воде действует БОЛЬШАЯ выталкивающая сила.

Чем больше выталкивающая сила, тем МЕНЬШЕ кажущийся (наблюдаемый весами) вес шарика. Значит, шарик в воде «легчает» сильнее, а шарик в керосине остаётся относительно тяжелее — весы перевесит именно в сторону керосина, то есть перевесит второй шарик.

Вариант 1 верно описывает физику (плотность воды больше, выталкивающая сила больше), но делает из этого неверный вывод, что именно шарик в воде «перевесит» — на самом деле он, наоборот, полегчает больше. Варианты 3 и 4 неверны: жидкости разные, поэтому выталкивающие силы РАЗНЫЕ, и равновесие обязательно нарушится.

Ответ

2
Другие задания по теме «Механика» (8)