Механика — Задание 21 ОГЭ по физике №00040383

Шарик падает РАВНОМЕРНО — значит его скорость не меняется, кинетическая энергия не растёт. Вся работа силы тяжести за вычетом работы выталкивающей силы уходит не на разгон, а на трение о воду — то есть превращается в тепло.

Объём шарика: $V=0{,}01\ \text{см}^3=1\cdot10^{-8}\ \text{м}^3$.

Масса шарика: $m=\rho_{св}V$, где $\rho_{св}=11\,300\ \text{кг/м}^3$ — плотность свинца.

Равнодействующая силы тяжести и архимедовой силы (та часть, что «уходит» в тепло через трение при равномерном движении): $F=(\rho_{св}-\rho_{воды})Vg$, где $\rho_{воды}=1000\ \text{кг/м}^3$.

Количество теплоты равно работе этой силы на пути $h=6$ м: $Q=Fh=(\rho_{св}-\rho_{воды})Vgh$.

Считаем: $Q=(11\,300-1000)\cdot1\cdot10^{-8}\cdot10\cdot6=10\,300\cdot6\cdot10^{-7}\approx6{,}18\cdot10^{-3}$ Дж.