Задание 6 ЕГЭ по физике · задача 4835D0
| 1) | увеличится |
| 2) | уменьшится |
| 3) | не изменится |
| Сила тяжести, действующая на шарик | Глубина погружения шарика в жидкость |
Деревянный шарик плавает в керосине. Как изменятся сила тяжести, действующая на шарик, и глубина погружения шарика в жидкость, если он будет плавать в воде? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Показать ответ и разбор
Ответ: 32
Разбор
1. Сила тяжести, действующая на шарик.
Сила тяжести зависит только от массы шарика и ускорения свободного падения:
$F_{\text{тяж}} = mg$.
Шарик один и тот же, его масса не меняется, поэтому сила тяжести не изменится.
Соответствующая цифра: 3.
2. Глубина погружения шарика.
Так как шарик плавает, сила тяжести уравновешивается силой Архимеда:
$F_{\text{тяж}} = F_{\text{А}}$.
Запишем это через плотность жидкости и объём погружённой части шарика:
$mg = \rho_{\text{ж}} g V_{\text{погр}}$.
Отсюда:
$V_{\text{погр}} = \dfrac{m}{\rho_{\text{ж}}}$.
По справочным данным: плотность керосина $\rho_{\text{кер}} = 800 \ \text{кг/м}^3$, плотность воды $\rho_{\text{в}} = 1000 \ \text{кг/м}^3$.
Вода плотнее керосина, поэтому при той же массе шарика объём погружённой части в воде будет меньше:
$V_{\text{погр, вода}} \lt V_{\text{погр, керосин}}$.
Если погружённый объём меньше, то и глубина погружения шарика меньше.
Значит, глубина погружения уменьшится.
Соответствующая цифра: 2.
Ответ: 32.
Сила тяжести зависит только от массы шарика и ускорения свободного падения:
$F_{\text{тяж}} = mg$.
Шарик один и тот же, его масса не меняется, поэтому сила тяжести не изменится.
Соответствующая цифра: 3.
2. Глубина погружения шарика.
Так как шарик плавает, сила тяжести уравновешивается силой Архимеда:
$F_{\text{тяж}} = F_{\text{А}}$.
Запишем это через плотность жидкости и объём погружённой части шарика:
$mg = \rho_{\text{ж}} g V_{\text{погр}}$.
Отсюда:
$V_{\text{погр}} = \dfrac{m}{\rho_{\text{ж}}}$.
По справочным данным: плотность керосина $\rho_{\text{кер}} = 800 \ \text{кг/м}^3$, плотность воды $\rho_{\text{в}} = 1000 \ \text{кг/м}^3$.
Вода плотнее керосина, поэтому при той же массе шарика объём погружённой части в воде будет меньше:
$V_{\text{погр, вода}} \lt V_{\text{погр, керосин}}$.
Если погружённый объём меньше, то и глубина погружения шарика меньше.
Значит, глубина погружения уменьшится.
Соответствующая цифра: 2.
Ответ: 32.