Задача 4E696E из банка ФИПИ · задание 5 ОГЭ по физике
Модель лодки плавает в банке с водой. Банка плотно закрыта крышкой. Изменится ли глубина погружения (осадка) лодки, если её вместе с банкой переместить с Земли на Луну?
Глубина погружения лодки уменьшится, так как сила тяжести у поверхности Луны меньше, чем у поверхности Земли.
Глубина погружения лодки увеличится, так как на Луне уменьшится выталкивающая сила, действующая на лодку со стороны воды.
Глубина погружения лодки практически не изменится, так как на Луне в одинаковое число раз уменьшатся и сила тяжести, и выталкивающая сила со стороны воды.
На Луне лодка не будет погружаться в воду, так как будет находиться в состоянии невесомости.
Показать ответ и разбор
Ответ: 3
Разбор
💡 Лодка плавает — значит, она не тонет и не всплывает. Для плавающего тела работает правило: сила тяжести равна выталкивающей силе.
Сила тяжести: Fтяж = m · g.
Выталкивающая сила: Fвыт = ρводы · g · Vпогр.
Когда лодка плавает:
m · g = ρводы · g · Vпогр
Теперь смотри: g есть и слева, и справа. Значит, его можно сократить:
m = ρводы · Vпогр
Получается, что глубина погружения зависит только от массы лодки и плотности воды, а не от g. На Луне g меньше, но и вес лодки, и выталкивающая сила уменьшаются во столько же раз. Поэтому лодка погрузится практически так же, как на Земле.
⚠️ Частая ошибка — думать, что на Луне невесомость. Невесомость бывает в свободном падении или на орбите, а на поверхности Луны сила тяжести есть, просто меньше земной.
Здесь всё решается одной короткой формулой — и она сама подсказывает верный ответ. 🙂
✅ Ответ: 3