Задание 6. На поверхности воды плавает сплошной деревянный брусок. Как изменятся глубина погружения бруска и сила Архимеда, действующая на брусок, если его заменить сплошным бруском той же плотности и высоты, но большей массы?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение.
Сила Архимеда – это выталкивающая сила, действующая на погруженные в жидкость тела и выражается формулой
,
где - плотность жидкости; - объем тела; - ускорение свободного падения. Объем тела, как известно можно определить по формуле
,
где - масса тела; - плотность тела. Подставим в формулу силы Архимеда, получим:
.
Последнее выражение показывает прямую зависимость между силой Архимеда и массой тела, т.е. чем больше масса, тем выше сила Архимеда и наоборот: чем выше сила Архимеда, тем больше масса тела.
В соответствии с этим, ответ на вопрос «Как изменятся глубина погружения бруска и сила Архимеда, действующая на брусок, если его заменить сплошным бруском той же плотности и высоты, но большей массы?» становится очевидным – сила Архимеда увеличится, а глубина останется прежней, т.к. глубина не зависит от массы, а зависит от плотности тела (по условию плотность та же).
Ответ:
- для силы Архимеда ответ 1);
- для глубины погружения ответ 3).
Для наших пользователей доступны следующие материалы: