Номер 1, страница 80 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов (часть 2). Действие жидкости и газа на погружённое в них тело - номер 1, страница 80.

Решение.

Решение

Выталкивающая сила, также известная как сила Архимеда, возникает из-за того, что давление жидкости увеличивается с глубиной. Рассмотрим тело, погруженное в жидкость. Давление на нижнюю часть тела будет больше, чем давление на верхнюю часть.

Давление жидкости на глубине $\text{h}$ определяется формулой $p = \rho_{ж} g h$, где $\rho_{ж}$ – плотность жидкости, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения.

Пусть верхняя поверхность тела находится на глубине $h_1$, а нижняя – на глубине $h_2$. Давление на этих глубинах будет $p_1$ и $p_2$ соответственно. Так как $h_2 > h_1$, то и $p_2 > p_1$.

Сила давления, действующая на горизонтальную поверхность площадью $\text{S}$, равна $F = pS$. Тогда на верхнюю поверхность тела действует направленная вниз сила $F_1 = p_1 S$, а на нижнюю – направленная вверх сила $F_2 = p_2 S$.

Поскольку $p_2 > p_1$, то и сила $F_2$ больше силы $F_1$. Результирующая этих двух сил и есть выталкивающая сила $F_A$. Она направлена вверх и равна их разности:

$F_A = F_2 - F_1$

Таким образом, выталкивающая сила, действующая на погружённое в жидкость тело, равна разности сил, действующих на нижнюю и верхнюю поверхности тела.

Рассмотрим предложенные варианты ответа:

1) весу этого тела - Неверно. Согласно закону Архимеда, выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости. Равенство выталкивающей силы весу тела является лишь условием плавания тела.

2) разности давлений жидкости на нижнюю и верхнюю поверхности тела - Неверно. Выталкивающая сила – это сила, измеряемая в Ньютонах, а не разность давлений, измеряемая в Паскалях.

3) разности сил, действующих на нижнюю и верхнюю поверхности тела - Верно. Это прямое следствие определения выталкивающей силы через разность давлений.

4) разности высот, на которых находятся в жидкости нижняя и верхняя поверхности тела - Неверно. Это геометрическая характеристика (высота тела), а не сила.

Ответ: 3