Номер 10, страница 90 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов (часть 2). Контрольный тест по темам «Атмосферное давление», «Архимедова сила», «Плавание тел». Вариант № 1 - номер 10, страница 90.

Решение.

Выталкивающая сила (сила Архимеда), действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, определяется по формуле:

$F_A = \rho_ж \cdot g \cdot V_{пчт}$

где:

• $F_A$ – выталкивающая сила,
• $\rho_ж$ – плотность жидкости или газа,
• $\text{g}$ – ускорение свободного падения,
• $V_{пчт}$ – объём погружённой в жидкость (или газ) части тела.

Проанализируем каждый из предложенных вариантов ответа на основе этой формулы.

1) ближе ко дну ёмкости с жидкостью находится тело

Выталкивающая сила возникает из-за разности давлений жидкости на нижнюю и верхнюю поверхности тела. Эта разность давлений зависит от высоты тела и плотности жидкости, но не от общей глубины погружения (при условии, что плотность жидкости постоянна по всему объёму). Таким образом, сила Архимеда не зависит от того, насколько близко тело находится ко дну. Этот вариант неверен.

2) больше плотность тела

В формуле для выталкивающей силы $F_A = \rho_ж \cdot g \cdot V_{пчт}$ плотность самого тела ($\rho_т$) отсутствует. Соотношение плотности тела и плотности жидкости определяет, будет ли тело тонуть ($ \rho_т > \rho_ж $) или плавать ($ \rho_т < \rho_ж $), но величина выталкивающей силы при заданном объёме погружённой части от плотности тела не зависит. Этот вариант неверен.

3) больше плотность жидкости

Из формулы $F_A = \rho_ж \cdot g \cdot V_{пчт}$ следует, что выталкивающая сила $F_A$ прямо пропорциональна плотности жидкости $\rho_ж$. Это означает, что если взять одно и то же тело и погрузить его на один и тот же объём в разные жидкости, то выталкивающая сила будет больше в той жидкости, плотность которой больше. Например, в солёной воде выталкивающая сила больше, чем в пресной. Этот вариант верен.

4) больше объём тела

Выталкивающая сила прямо пропорциональна объёму *погружённой части тела* ($V_{пчт}$), а не всему объёму тела ($V_т$). Эти объёмы совпадают, только если тело утонуло или полностью погружено в жидкость. В общем случае, тело с большим полным объёмом не обязательно испытывает большую выталкивающую силу. Например, большой кусок пенопласта ($V_т$ большой, $\rho_т$ малая) будет плавать, погрузившись в воду незначительно, и выталкивающая сила, равная его весу, будет небольшой. В то же время, маленький стальной шарик ($V_т$ малый, $\rho_т$ большая) утонет, и выталкивающая сила, действующая на его полностью погружённый объём, может оказаться больше. Следовательно, это утверждение не всегда верно. Этот вариант неверен.

Таким образом, единственным верным утверждением является то, что выталкивающая сила увеличивается с увеличением плотности жидкости.

Ответ: 3) больше плотность жидкости