Задача A31653 из банка ФИПИ · задание 12 ОГЭ по физике
Груз, подвешенный к динамометру и опущенный в стакан с водой,
с постоянной скоростью медленно вытаскивают из воды (см. рисунок). Как по мере выхода груза из воды изменяются выталкивающая сила, действующая на груз со стороны воды, и сила давления воды на дно сосуда?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| 1) | увеличивается |
| 2) | уменьшается |
| 3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Выталкивающая сила, действующая на груз | Сила давления воды на дно сосуда |
|
|
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 22
Разбор
💡 Тут важно проследить за двумя вещами: сколько груза ещё сидит в воде и какой уровень воды в стакане.
Выталкивающая сила — это сила Архимеда. Вода как будто поддерживает груз снизу. Чем больше объём груза находится в воде, тем сильнее выталкивание:
F_A = ρ · g · V_погр.
Когда груз медленно вынимают, погружённая часть становится меньше. Значит, V_погр уменьшается, и выталкивающая сила тоже уменьшается.
Теперь про силу давления воды на дно. Давление воды на дно зависит от высоты столба воды:
p = ρ · g · h.
Пока груз в воде, он занимает место и вода стоит выше. Когда груз выходит из воды, освободившийся объём заполняет вода, и её уровень в стакане опускается. Высота h уменьшается, значит давление на дно падает. Площадь дна не меняется, поэтому и сила давления воды на дно уменьшается.
⚠️ Частая ошибка — решить, что вода та же самая, значит давление на дно не меняется. Но уровень воды меняется из-за объёма груза, который был в воде.
Получается: выталкивающая сила — уменьшается, сила давления воды на дно — уменьшается.
Ты внимательно следишь за уровнем воды — и всё сходится. 🙂
✅ Ответ: 22