Задание 5 ЕГЭ по физике · задача EEB120
|
|
Брусок толщиной 6 см и массой 1 кг плавает в воде так, что уровень воды приходится на середину бруска (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.
| 1) | Сила Архимеда, действующая на брусок, равна 20 Н. | |
| 2) | Если воду заменить на керосин, то глубина погружения бруска уменьшится. | |
| 3) | Если воду заменить на керосин, то сила Архимеда, действующая на брусок, не изменится. | |
| 4) | Плотность материала, из которого изготовлен брусок, равна 1000 кг/м 3 . | |
| 5) | Если на брусок положить сверху ещё один такой же брусок, то глубина погружения увеличится на 3 см. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 35 (верны: 3, 5)
Разбор
Сначала разберёмся с условием: брусок толщиной 6 см плавает в воде ровно наполовину (вода на середине). Значит, погружённая высота — 3 см.
1) Сила Архимеда при плавании всегда равна весу бруска: $F_{\text{А}}= mg = 1 \times 9,8 = 9,8$ Н. Утверждение говорит 20 Н — неверно.
2) Плотность керосина меньше плотности воды. Чтобы выталкивающая сила осталась равной весу, объём погружённой части должен увеличиться. Глубина погружения вырастет, а не уменьшится — неверно.
3) При замене жидкости на любую другую (керосин) брусок всё равно плавает, поэтому $F_{\text{А}}$ остаётся равной mg и не меняется. Верно.
4) Брусок наполовину в воде, значит его плотность в два раза меньше плотности воды: $\rho = 500$ кг/м$^{3}$. Утверждение 1000 кг/м$^{3}$ — неверно.
5) Поставили сверху второй такой же брусок — масса стала 2 кг. Нужен в два раза больший объём воды. Погружённая высота увеличится с 3 см до 6 см, то есть ровно на 3 см. Верно.
Правильные утверждения: 3 и 5.
1) Сила Архимеда при плавании всегда равна весу бруска: $F_{\text{А}}= mg = 1 \times 9,8 = 9,8$ Н. Утверждение говорит 20 Н — неверно.
2) Плотность керосина меньше плотности воды. Чтобы выталкивающая сила осталась равной весу, объём погружённой части должен увеличиться. Глубина погружения вырастет, а не уменьшится — неверно.
3) При замене жидкости на любую другую (керосин) брусок всё равно плавает, поэтому $F_{\text{А}}$ остаётся равной mg и не меняется. Верно.
4) Брусок наполовину в воде, значит его плотность в два раза меньше плотности воды: $\rho = 500$ кг/м$^{3}$. Утверждение 1000 кг/м$^{3}$ — неверно.
5) Поставили сверху второй такой же брусок — масса стала 2 кг. Нужен в два раза больший объём воды. Погружённая высота увеличится с 3 см до 6 см, то есть ровно на 3 см. Верно.
Правильные утверждения: 3 и 5.