Question

Ученик проводит исследование силы Архимеда, действующей на полностью погружённые в жидкость тела. Имеется пять установок с ёмкостями, жидкостями и сплошными шариками. Какие две установки необходимо выбрать, чтобы экспериментально проверить, влияет ли плотность материала шарика на величину силы Архимеда?

| № | Жидкость в ёмкости | Объём шарика | Материал шарика |
| --- | --- | --- | --- |
| 1 | вода | 30 см³ | сталь |
| 2 | вода | 20 см³ | алюминий |
| 3 | керосин | 20 см³ | алюминий |
| 4 | подсолнечное масло | 30 см³ | сталь |
| 5 | вода | 30 см³ | алюминий |

Запишите номера выбранных установок.

Accepted Answer

15

Answer

Идея решения: для выявления зависимости силы Архимеда от плотности материала необходимо сравнить две установки, в которых одинаковы жидкость и объём шарика, но различается материал тела.

Сила Архимеда определяется формулой:

$$F_А = \rho_{жидк} g V$$

где $\rho_{жидк}$ — плотность жидкости, $V$ — объём погружённого тела.

Из формулы видно, что сила Архимеда зависит только от плотности жидкости и объёма тела, но не от плотности материала шарика. Чтобы это подтвердить экспериментально, нужно взять две установки с одинаковыми жидкостью и объёмом, но разными материалами.

Анализируя таблицу:
- Установки 1 и 5: вода, объём 30 см³, но материалы разные (сталь и алюминий).

Эти две установки позволяют измерить силу Архимеда при одинаковых условиях (жидкость и объём), изменяя только плотность материала. Если силы Архимеда окажутся равными, это подтвердит независимость от плотности материала.

№	Жидкость в ёмкости	Объём шарика	Материал шарика
1	вода	30 см³	сталь
2	вода	20 см³	алюминий
3	керосин	20 см³	алюминий
4	подсолнечное масло	30 см³	сталь
5	вода	30 см³	алюминий

Задание №20Методы научного познанияЕГЭ по физике