Question

На поверхности воды плавает деревянный брусок, частично погружённый в жидкость. Как изменятся сила Архимеда, действующая на брусок, и глубина погружения бруска, если он будет плавать в подсолнечном масле? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

| СИЛА АРХИМЕДА | ГЛУБИНА ПОГРУЖЕНИЯ БРУСКА |
| --- | --- |
| | |

Accepted Answer

31

Answer

Идея решения: применить условие плавания тела и связь силы Архимеда с плотностью жидкости.

Для плавающего тела условие равновесия:

$$F_А = mg$$

где $F_А$ — сила Архимеда, $m$ — масса бруска (неизменна).

Сила Архимеда определяется формулой:

$$F_А = \rho_{жидк} g V_{погр}$$

где $\rho_{жидк}$ — плотность жидкости, $V_{погр}$ — объём погружённой части.

**Сила Архимеда:** Из условия равновесия $F_А = mg$ сила Архимеда зависит только от массы бруска и не зависит от плотности жидкости. При переходе из воды в масло сила Архимеда остаётся неизменной (вариант 3).

**Глубина погружения:** Из формулы $F_А = \rho_{жидк} g V_{погр}$ и условия $F_А = mg$ получаем:

$$V_{погр} = \frac{mg}{\rho_{жидк} g} = \frac{m}{\rho_{жидк}}$$

Плотность подсолнечного масла ($\rho_{масла} \approx 920$ кг/м³) меньше плотности воды ($\rho_{воды} = 1000$ кг/м³). Следовательно, при одной и той же массе объём погружённой части увеличивается, а значит, увеличивается и глубина погружения (вариант 1).

Задание №6Динамика и законы сохраненияЕГЭ по физике