Задание 5 ЕГЭ по физике · задача B29D40

Тема: 1.3 Статика · 2 балла · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

Жидкость	Бензин	Спирт	Вода	Глицерин	Хлороформ	Бромоформ	Дийодметан
ρ, г/см 3	0,71	0,79	1,0	1,26	1,49	2,89	3,25

Изучая на практике закон Архимеда, учащиеся опускали цилиндр объёмом V = 10 см 3 в различные жидкости (см. таблицу) и измеряли объём цилиндра, погружённый в жидкость. По результатам измерений была построена обобщённая зависимость объёма погружённой части цилиндра V погр от плотности жидкости ρ (см. рисунок). Выберите два верных утверждения, согласующихся с результатами, представленными на рисунке и в таблице.

	1)	Цилиндр плавает в бромоформе
	2)	Цилиндр тонет в глицерине
	3)	При возрастании плотности жидкостей до 1 г/см 3 сила Архимеда, действующая на цилиндр, опущенный в жидкость, возрастает.
	4)	При возрастании плотности жидкости от 1,5 до 3,25 г/см 3 сила Архимеда убывает
	5)	На цилиндр, плавающий в глицерине, действует выталкивающая сила, составляющая около 80 мН

Решить в тренажёре с автопроверкой →

Показать ответ и разбор

Ответ: 13 (верны: 1, 3)

Разбор

Цилиндр имеет плотность 1 г/см$^{3}$ — это сразу видно по графику: при $\rho$ жидкости меньше 1 г/см$^{3}$ он тонет полностью (Vпогр $= 10$ см$^{3})$, а при большей плотности начинает плавать и Vпогр уменьшается.

Утверждение 1 верно. Бромоформ имеет $\rho = 2,89$ г/см$^{3}$ > 1 г/см$^{3}$, поэтому цилиндр в нём плавает.

Утверждение 2 неверно. Глицерин (1,26 г/см$^{3})$ плотнее цилиндра, значит, он плавает, а не тонет.

Утверждение 3 верно. Пока цилиндр тонет $(\rho \leq 1$ г/см$^{3})$, сила Архимеда FА $= \rho\cdot V\cdot g$ растёт прямо пропорционально плотности жидкости.

Утверждение 4 неверно. Когда цилиндр плавает, FА равна его весу и остаётся постоянной, хотя Vпогр уменьшается.

Утверждение 5 неверно. При плавании FА $= mg = 1$ г/см$^{3} \cdot 10$ см$^{3} \cdot 9,8$ м/с$^{2} \approx 98$ мН, а не 80 мН.