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

7. Сформулируйте все три условия плавания тел. Приведите примеры.

Поведение тела, помещенного в жидкость или газ, определяется соотношением между силой тяжести $F_т$, действующей на тело, и выталкивающей силой (силой Архимеда) $F_А$, действующей на него со стороны жидкости или газа. Существует три условия плавания тел.

1. Тело тонет

Если сила тяжести, действующая на тело, больше максимальной выталкивающей силы (когда тело полностью погружено), то тело опускается на дно, то есть тонет. Это происходит в том случае, когда средняя плотность тела $\rho_{тела}$ больше плотности жидкости или газа $\rho_{ж}$.

Математически это условие выражается как:

$F_т > F_А$ или $\rho_{тела} > \rho_{ж}$

Примеры: стальной гвоздь, брошенный в воду; камень на дне реки; якорь корабля.

Ответ: Тело тонет, если его средняя плотность больше плотности жидкости ($\rho_{тела} > \rho_{ж}$), в результате чего сила тяжести оказывается больше силы Архимеда ($F_т > F_А$).

2. Тело плавает на поверхности

Если средняя плотность тела меньше плотности жидкости, то тело будет плавать на поверхности, погрузившись в жидкость лишь частично. При этом сила тяжести уравновешивается силой Архимеда, действующей на погруженную часть тела. То есть, тело погружается до тех пор, пока вес вытесненной им жидкости не станет равен его собственному весу.

Математически это условие выражается как:

$\rho_{тела} < \rho_{ж}$

В состоянии равновесия на поверхности: $F_т = F_А$ (где $F_А$ действует на погруженную часть).

Примеры: деревянный брусок в воде; айсберг в океане; спасательный круг; корабль.

Ответ: Тело плавает на поверхности, если его средняя плотность меньше плотности жидкости ($\rho_{тела} < \rho_{ж}$). При этом оно погружается в жидкость на такую глубину, чтобы сила Архимеда уравняла силу тяжести ($F_т = F_А$).

3. Тело плавает внутри жидкости

Если средняя плотность тела равна плотности жидкости, то тело, будучи полностью погруженным, может находиться в равновесии на любой глубине. В этом случае сила тяжести в точности равна силе Архимеда, действующей на полностью погруженное тело.

Математически это условие выражается как:

$F_т = F_А$ или $\rho_{тела} = \rho_{ж}$

Примеры: подводная лодка в состоянии безразличного равновесия (не всплывает и не тонет); рыба, которая с помощью плавательного пузыря может изменять свой объем и, как следствие, среднюю плотность, чтобы зависать на определенной глубине.

Ответ: Тело плавает внутри жидкости, если его средняя плотность равна плотности жидкости ($\rho_{тела} = \rho_{ж}$), что приводит к равенству силы тяжести и силы Архимеда при полном погружении ($F_т = F_А$).