Номер 2, страница 68 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VII. Закон Архимеда. Плавание тел. Выполняем тест - номер 2, страница 68.

Условие.

2. Медный шарик, подвешенный к динамометру, погрузили сначала в воду, а затем в масло. Архимедова сила, действующая на шарик:

1) в воде меньше, чем в масле

2) в воде больше, чем в масле

3) зависит от глубины погружения шарика в жидкость

4) не зависит от рода жидкости, в которой он находится

Решение.

Решение

Архимедова сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, вычисляется по формуле:
$F_A = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{т}$
где $\rho_{ж}$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $V_{т}$ – объем погруженной части тела.

Из формулы следует, что сила Архимеда прямо пропорциональна плотности жидкости, в которую погружено тело. Это означает, что утверждение (4), что сила не зависит от рода жидкости, является неверным. Также, для полностью погруженного тела, как в данном случае, сила Архимеда не зависит от глубины погружения (при условии, что плотность жидкости не меняется с глубиной), что делает неверным утверждение (3).

В условиях задачи медный шарик погружают полностью сначала в воду, а затем в масло. Объем погруженной части тела ($V_{т}$) в обоих случаях одинаков и равен объему шарика. Ускорение свободного падения ($\text{g}$) также является постоянной величиной. Следовательно, для сравнения сил Архимеда в воде и в масле достаточно сравнить их плотности.

Плотность воды ($\rho_{воды} \approx 1000 \frac{кг}{м^3}$) больше плотности масла ($\rho_{масла} \approx 900 \frac{кг}{м^3}$).
Так как $\rho_{воды} > \rho_{масла}$, то и сила Архимеда, действующая на шарик в воде, будет больше, чем сила Архимеда, действующая на него в масле:
$F_{А, вода} > F_{А, масло}$

Этот вывод также подтверждается показаниями динамометров на рисунке. Динамометр измеряет вес тела в жидкости ($P'$), который равен разности силы тяжести тела в вакууме ($\text{P}$) и выталкивающей силы Архимеда ($F_A$): $P' = P - F_A$. Чем больше сила Архимеда $F_A$, тем меньше показание динамометра $P'$. На рисунке видно, что показание динамометра в воде (слева) меньше, чем в масле (справа). Это означает, что выталкивающая сила в воде больше.

Таким образом, верным является утверждение 2.

Ответ: 2) в воде больше, чем в масле.