Номер 11, страница 94 - 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 № 2 - номер 11, страница 94.

Решение.

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, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $V_{пчт}$ — объём погружённой части тела.

Проанализируем предложенные варианты ответа, чтобы определить, при каком условии выталкивающая сила будет меньше.

1) ближе тело к поверхности жидкости

В формуле для выталкивающей силы отсутствует зависимость от глубины погружения тела. Для несжимаемой жидкости её плотность $\rho_ж$ можно считать постоянной на разной глубине. Таким образом, пока объём погружённой части тела $V_{пчт}$ не меняется, выталкивающая сила остаётся постоянной, независимо от того, насколько близко тело находится к поверхности. Следовательно, этот вариант неверен.

2) меньше плотность тела

Плотность самого тела, $\rho_т$, не входит в формулу для выталкивающей силы напрямую. Выталкивающая сила зависит от объёма погружённой части тела и плотности жидкости. Плотность тела определяет, будет ли оно тонуть или плавать, что может повлиять на объём погружённой части. Однако, если сравнивать два тела одинакового объёма, полностью погружённых в одну и ту же жидкость, выталкивающая сила, действующая на них, будет одинаковой, несмотря на разную плотность тел. Поэтому этот фактор не является определяющим в общем случае.

3) меньше плотность жидкости

Из формулы $F_A = \rho_ж \cdot g \cdot V_{пчт}$ следует, что выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности жидкости $\rho_ж$. Это означает, что если объём погружённой части тела $V_{пчт}$ постоянен, то с уменьшением плотности жидкости выталкивающая сила также будет уменьшаться. Например, выталкивающая сила в керосине будет меньше, чем в воде, при погружении одного и того же тела на тот же объём. Этот вариант является правильным, так как он напрямую следует из закона Архимеда.

4) менее сложна форма тела

Форма тела не влияет на величину выталкивающей силы. Сила Архимеда зависит только от объёма вытесненной жидкости ($V_{пчт}$), а не от формы тела, вытеснившего эту жидкость. Два тела разной формы, но с одинаковым погружённым объёмом, будут испытывать одинаковую выталкивающую силу. Следовательно, этот вариант неверен.

Таким образом, выталкивающая сила напрямую зависит от плотности жидкости, и чем меньше плотность жидкости, тем меньше выталкивающая сила.

Ответ: 3