Номер 1, страница 71 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VII. Закон Архимеда. Плавание тел. Смотрим и думаем - номер 1, страница 71.

Условие.

1. Рассмотрите рисунок. Используя таблицу плотностей, определите, где окажутся кубик льда, кирпич, пробка и золотое кольцо, если их опустить в воду, керосин и ртуть. Нарисуйте их правильные положения в каждом из сосудов.

Решение.

Дано:

Жидкости: вода, керосин, ртуть.

Предметы: кубик льда, кирпич, пробка, золотое кольцо.

Для решения задачи воспользуемся табличными значениями плотностей веществ в системе СИ:

Плотности жидкостей:

Плотность воды: $\rho_{воды} \approx 1000 \, \text{кг/м}^3$

Плотность керосина: $\rho_{керосина} \approx 800 \, \text{кг/м}^3$

Плотность ртути: $\rho_{ртути} = 13600 \, \text{кг/м}^3$

Плотности тел:

Плотность пробки: $\rho_{пробки} \approx 240 \, \text{кг/м}^3$

Плотность льда: $\rho_{льда} \approx 900 \, \text{кг/м}^3$

Плотность кирпича (красного): $\rho_{кирпича} \approx 1700 \, \text{кг/м}^3$

Плотность золота: $\rho_{золота} = 19300 \, \text{кг/м}^3$

Найти:

Определить положение каждого из предметов в каждой из жидкостей.

Решение:

Чтобы определить, утонет тело или будет плавать, необходимо сравнить его среднюю плотность ($\rho_{тела}$) с плотностью жидкости ($\rho_{жидкости}$). Существуют три возможных условия:

1. Если плотность тела больше плотности жидкости ($\rho_{тела} > \rho_{жидкости}$), то тело тонет.

2. Если плотность тела меньше плотности жидкости ($\rho_{тела} < \rho_{жидкости}$), то тело всплывает и плавает на поверхности.

3. Если плотность тела равна плотности жидкости ($\rho_{тела} = \rho_{жидкости}$), то тело может находиться в равновесии на любой глубине внутри жидкости.

Проанализируем положение каждого тела в каждом из сосудов.

Вода

Плотность воды $\rho_{воды} \approx 1000 \, \text{кг/м}^3$.

Пробка ($\rho_{пробки} \approx 240 \, \text{кг/м}^3$): плотность пробки меньше плотности воды ($240 \, \text{кг/м}^3 < 1000 \, \text{кг/м}^3$), поэтому она будет плавать на поверхности.

Кубик льда ($\rho_{льда} \approx 900 \, \text{кг/м}^3$): плотность льда меньше плотности воды ($900 \, \text{кг/м}^3 < 1000 \, \text{кг/м}^3$), поэтому он будет плавать на поверхности.

Кирпич ($\rho_{кирпича} \approx 1700 \, \text{кг/м}^3$): плотность кирпича больше плотности воды ($1700 \, \text{кг/м}^3 > 1000 \, \text{кг/м}^3$), поэтому он утонет.

Золотое кольцо ($\rho_{золота} = 19300 \, \text{кг/м}^3$): плотность золота значительно больше плотности воды ($19300 \, \text{кг/м}^3 > 1000 \, \text{кг/м}^3$), поэтому оно утонет.

Ответ: В сосуде с водой пробка и кубик льда будут плавать на поверхности, а кирпич и золотое кольцо опустятся на дно.

Керосин

Плотность керосина $\rho_{керосина} \approx 800 \, \text{кг/м}^3$.

Пробка ($\rho_{пробки} \approx 240 \, \text{кг/м}^3$): плотность пробки меньше плотности керосина ($240 \, \text{кг/м}^3 < 800 \, \text{кг/м}^3$), поэтому она будет плавать на поверхности.

Кубик льда ($\rho_{льда} \approx 900 \, \text{кг/м}^3$): плотность льда больше плотности керосина ($900 \, \text{кг/м}^3 > 800 \, \text{кг/м}^3$), поэтому он утонет.

Кирпич ($\rho_{кирпича} \approx 1700 \, \text{кг/м}^3$): плотность кирпича больше плотности керосина ($1700 \, \text{кг/м}^3 > 800 \, \text{кг/м}^3$), поэтому он утонет.

Золотое кольцо ($\rho_{золота} = 19300 \, \text{кг/м}^3$): плотность золота значительно больше плотности керосина ($19300 \, \text{кг/м}^3 > 800 \, \text{кг/м}^3$), поэтому оно утонет.

Ответ: В сосуде с керосином пробка будет плавать на поверхности, а кубик льда, кирпич и золотое кольцо опустятся на дно.

Ртуть

Плотность ртути $\rho_{ртути} = 13600 \, \text{кг/м}^3$.

Пробка ($\rho_{пробки} \approx 240 \, \text{кг/м}^3$): плотность пробки меньше плотности ртути ($240 \, \text{кг/м}^3 < 13600 \, \text{кг/м}^3$), поэтому она будет плавать на поверхности.

Кубик льда ($\rho_{льда} \approx 900 \, \text{кг/м}^3$): плотность льда меньше плотности ртути ($900 \, \text{кг/м}^3 < 13600 \, \text{кг/м}^3$), поэтому он будет плавать на поверхности.

Кирпич ($\rho_{кирпича} \approx 1700 \, \text{кг/м}^3$): плотность кирпича меньше плотности ртути ($1700 \, \text{кг/м}^3 < 13600 \, \text{кг/м}^3$), поэтому он будет плавать на поверхности.

Золотое кольцо ($\rho_{золота} = 19300 \, \text{кг/м}^3$): плотность золота больше плотности ртути ($19300 \, \text{кг/м}^3 > 13600 \, \text{кг/м}^3$), поэтому оно утонет.

Ответ: В сосуде с ртутью пробка, кубик льда и кирпич будут плавать на поверхности, а золотое кольцо опустится на дно.