Номер 3, страница 137, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

3. Действует ли закон Паскаля на искусственном спутнике Земли? А сила Архимеда?

Действует ли закон Паскаля на искусственном спутнике Земли?

Закон Паскаля гласит, что давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Этот закон основан на свойстве текучести (подвижности молекул) жидкостей и газов и не зависит напрямую от наличия силы тяжести. В условиях невесомости на борту искусственного спутника Земли отсутствует гидростатическое давление, которое на Земле создается весом жидкости и зависит от высоты ее столба. Однако сам принцип передачи внешнего давления сохраняется. Если в замкнутом сосуде с жидкостью на спутнике создать избыточное давление, оно, согласно закону Паскаля, равномерно распределится по всему объему.

Ответ: да, закон Паскаля на искусственном спутнике Земли действует.

А сила Архимеда?

Сила Архимеда (выталкивающая сила) возникает из-за разности гидростатических давлений на верхнюю и нижнюю поверхности тела, погруженного в жидкость или газ. Эта разность давлений обусловлена весом жидкости. Величина силы Архимеда определяется формулой:

$F_A = \rho_{ж(г)} \cdot g \cdot V_т$

где $ \rho_{ж(г)} $ — плотность жидкости или газа, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $V_т$ — объем погруженной части тела.

На борту искусственного спутника, находящегося в состоянии свободного падения (невесомости), ускорение свободного падения $\text{g}$ эффективно равно нулю. Следовательно, и жидкость, и погруженное в нее тело находятся в состоянии невесомости. Вес жидкости равен нулю, гидростатическое давление не возникает, и, как следствие, выталкивающая сила не действует.

$F_A = \rho_{ж(г)} \cdot 0 \cdot V_т = 0$

Поэтому в невесомости тело не будет ни тонуть, ни всплывать, а будет находиться в безразличном равновесии в любом месте жидкости, куда его поместили.

Ответ: нет, в условиях невесомости на искусственном спутнике Земли сила Архимеда не действует.