Номер 1, страница 159 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

1. Почему жидкость давит на погруженное тело снизу вверх?

1. Жидкость давит на погруженное в нее тело снизу вверх из-за разницы гидростатического давления на разных глубинах.

Давление внутри жидкости, создаваемое ее весом, называется гидростатическим давлением. Оно не одинаково на разной глубине: чем глубже, тем давление больше. Это происходит потому, что на более глубокие слои давит больший столб жидкости. Зависимость давления от глубины описывается формулой:

$p = \rho \cdot g \cdot h$

где $p$ – гидростатическое давление, $\rho$ – плотность жидкости, $g$ – ускорение свободного падения, а $h$ – глубина погружения (высота столба жидкости).

Теперь представим, что в жидкость погружено некое тело, например, прямоугольный параллелепипед.

- На верхнюю грань тела, которая находится на глубине $h_1$, жидкость давит с силой $F_1$, направленной вниз. Давление на этой глубине равно $p_1 = \rho g h_1$.

- Нижняя грань тела находится глубже, на глубине $h_2$. Давление здесь выше и составляет $p_2 = \rho g h_2$. Это давление создает силу $F_2$, которая давит на нижнюю грань снизу вверх.

Поскольку нижняя грань расположена глубже верхней ($h_2 > h_1$), то давление на нее больше, чем на верхнюю ($p_2 > p_1$). Соответственно, и сила $F_2$, действующая на тело снизу вверх, оказывается больше, чем сила $F_1$, действующая сверху вниз.

Давление на боковые поверхности тела на одинаковых глубинах компенсирует друг друга, так как силы, действующие на противоположные боковые грани, равны по модулю и противоположны по направлению.

В итоге, разница между силой, действующей на нижнюю грань, и силой, действующей на верхнюю грань, создает результирующую силу, направленную вертикально вверх. Эта сила называется выталкивающей силой или силой Архимеда. Именно она и представляет собой то давление "снизу вверх", о котором говорится в вопросе.

Ответ: Давление в жидкости растет с увеличением глубины. Из-за этого сила давления, действующая на нижнюю поверхность погруженного тела, оказывается больше силы давления, действующей на его верхнюю поверхность. Эта разница сил и создает результирующую силу, направленную снизу вверх (выталкивающую силу).