ID: 00040153
Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, полностью погружённое в жидкость, причём для эксперимента он использовал различные жидкости и сплошные цилиндры разных объёмов, изготовленные из разных материалов.
Результаты экспериментальных измерений объёма цилиндров V и выталкивающей силы F _{Арх} (с указанием погрешности измерения) для различных цилиндров и жидкостей он представил в таблице.
№ опыта | Жидкость | Материал цилиндра | V , см^{3} | F _{Арх}, Н |
|---|---|---|---|---|
1 | вода | алюминий | 80 | 0,8 ± 0,1 |
2 | масло | алюминий | 90 | 0,8 ± 0,1 |
3 | вода | сталь | 20 | 0,2 ± 0,1 |
4 | вода | сталь | 80 | 0,8 ± 0,1 |
Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих экспериментальным измерениям. Укажите их номера.
1) Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра.
2) Выталкивающая сила не зависит от вида жидкости.
3) Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объёма тела.
4) Выталкивающая сила не зависит от объёма тела.
5) Выталкивающая сила, действующая на тело при погружении в масло, равна выталкивающей силе, действующей на это тело при погружении в воду.
Источник: ФИПИ
Сравниваем опыты попарно, меняя один параметр за раз. Сила Архимеда: $F_А=\rho_{жидкости}gV_{погруж}$.
1. Сравним опыт 1 (вода, алюминий, $V=80$, $F=0{,}8$) и опыт 4 (вода, сталь, $V=80$, $F=0{,}8$): жидкость и объём те же, материал разный — сила Архимеда ОДИНАКОВАЯ. Значит, она не зависит от материала цилиндра. Верно.
2. Сравнение опыта 1 (вода, $V=80$) и опыта 2 (масло, $V=90$) не даёт чистого сравнения жидкостей — объёмы у них разные. Неверно (как строгий вывод).
3. Сравним опыт 3 ($V=20$, $F=0{,}2$) и опыт 4 ($V=80$, $F=0{,}8$): жидкость и материал те же, объём вырос в 4 раза — сила тоже выросла в 4 раза. Верно.
4. Опыты 3 и 4 прямо показывают обратное — сила ЗАВИСИТ от объёма. Неверно.
5. Опыты 1 и 2 не дают чистого сравнения жидкостей (разные объёмы) — прямого подтверждения равенства сил тут нет. Неверно.