Номер 1, страница 71, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

1. Почему изменяется вес тела, погруженного в жидкость? Какие факторы влияют на изменение веса?

1. Вес тела, погруженного в жидкость, изменяется из-за действия на него выталкивающей силы, также известной как сила Архимеда. Когда тело находится в воздухе (или вакууме), его вес $\text{P}$ равен силе тяжести $F_g$, действующей на него: $P = F_g = mg$, где $\text{m}$ – масса тела, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения. Эта сила направлена вертикально вниз.

При погружении в жидкость на тело, помимо силы тяжести, начинает действовать сила Архимеда $F_A$, направленная вертикально вверх. Эта сила возникает из-за разности давлений жидкости на нижнюю и верхнюю поверхности тела. Согласно закону Архимеда, выталкивающая сила равна весу жидкости, вытесненной телом:

$F_A = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{п.ч.т.}$

где $\rho_{ж}$ – плотность жидкости, а $V_{п.ч.т.}$ – объем погруженной в жидкость части тела.

Таким образом, вес тела в жидкости $P_{ж}$ (сила, с которой тело действует на опору или подвес) становится равным разности между силой тяжести и выталкивающей силой:

$P_{ж} = F_g - F_A = P - F_A$

Поскольку выталкивающая сила $F_A$ всегда положительна (при погружении), вес тела в жидкости всегда меньше его веса в воздухе. Именно наличие этой противодействующей силе тяжести силы и является причиной изменения (уменьшения) веса тела.

Изменение веса тела $\Delta P$ равно по модулю силе Архимеда: $\Delta P = P - P_{ж} = F_A$. Следовательно, факторы, влияющие на изменение веса, – это те же факторы, от которых зависит сила Архимеда. Такими факторами являются:

1. Плотность жидкости ($\rho_{ж}$): Чем больше плотность жидкости, тем больше выталкивающая сила и тем больше уменьшается вес тела. Например, в соленой морской воде тело будет весить меньше, чем в пресной, так как плотность соленой воды выше.

2. Объем погруженной части тела ($V_{п.ч.т.}$): Чем больший объем тела находится в жидкости, тем большая сила Архимеда на него действует. Если тело погружено полностью, то изменение веса зависит от всего объема тела $V_{тела}$.

Таким образом, изменение веса тела в жидкости прямо пропорционально плотности этой жидкости и объему погруженной части тела.

Ответ: Вес тела, погруженного в жидкость, изменяется (уменьшается) из-за действия на него выталкивающей силы (силы Архимеда), которая направлена вверх и противодействует силе тяжести. На изменение веса влияют два основных фактора: плотность жидкости и объем той части тела, которая погружена в жидкость.