Подготовка к работе, страница 38 - гдз по физике 7 класс тетрадь для лабораторных работ Филонович, Петрова

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

ИЗУЧЕНИЕ ВЫТАЛКИВАЮЩЕЙ СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ
НА ПОГРУЖЁННОЕ В ЖИДКОСТЬ ТЕЛО

Цель работы: _________

Приборы и материалы: _________

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

Повторите по учебнику тему «Архимедова сила».

Ответьте на вопросы

1. Как можно обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погружённое в неё тело?

2. Чему равна сила, выталкивающая целиком погружённое в жидкость тело?

3. Как можно определить на опыте выталкивающую силу с помощью динамометра?

Ожидаемые результаты (Как будет зависеть выталкивающая сила от плотности жидкости и объёма погружённой части тела?)

1. Как можно обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погружённое в неё тело? Для обнаружения выталкивающей силы на опыте необходимо использовать динамометр. Сначала следует подвесить тело к динамометру и измерить его вес в воздухе, обозначим его как $P_1$. Затем, не снимая тело с динамометра, нужно полностью или частично погрузить его в жидкость (например, в воду). Динамометр покажет новое, меньшее значение веса, которое мы обозначим как $P_2$. Уменьшение показаний динамометра ($P_2 < P_1$) свидетельствует о том, что на тело со стороны жидкости действует направленная вверх сила, которая "помогает" динамометру удерживать тело. Эта сила и есть выталкивающая, или архимедова, сила. Ответ: Выталкивающее действие жидкости обнаруживается по уменьшению веса тела при погружении его в жидкость, что фиксируется с помощью динамометра.

2. Чему равна сила, выталкивающая целиком погружённое в жидкость тело? Согласно закону Архимеда, сила, выталкивающая целиком погружённое в жидкость тело, равна весу жидкости в объёме этого тела. Её можно рассчитать по формуле: $F_A = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{т}$, где $F_A$ — выталкивающая (архимедова) сила, $\rho_{ж}$ — плотность жидкости, в которую погружено тело, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $V_{т}$ — объём тела (который в данном случае равен объёму вытесненной жидкости). Ответ: Выталкивающая сила равна весу жидкости, вытесненной телом.

3. Как можно определить на опыте выталкивающую силу с помощью динамометра? Чтобы определить выталкивающую силу на опыте, нужно провести два измерения с помощью динамометра. Первое — измерить вес тела в воздухе ($P_1$). Второе — измерить вес того же тела, когда оно полностью погружено в жидкость ($P_2$). Выталкивающая сила $F_A$ будет равна разности между весом тела в воздухе и его весом в жидкости: $F_A = P_1 - P_2$. Эта разность и показывает, на сколько жидкость "облегчает" тело, то есть какова величина действующей на него выталкивающей силы. Ответ: Выталкивающую силу можно определить как разность между показаниями динамометра при измерении веса тела в воздухе и веса тела в жидкости: $F_A = P_1 - P_2$.

Ожидаемые результаты (Как будет зависеть выталкивающая сила от плотности жидкости и объёма погружённой части тела?) Зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости и объёма погружённой части тела описывается формулой закона Архимеда: $F_A = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{погр}$, где $V_{погр}$ — объём погружённой в жидкость части тела. Из этой формулы следует, что выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности жидкости ($\rho_{ж}$). Это означает, что чем больше плотность жидкости (например, солёная вода плотнее пресной), тем больше выталкивающая сила, действующая на одно и то же тело. Также выталкивающая сила прямо пропорциональна объёму погружённой части тела ($V_{погр}$). Это означает, что чем большая часть тела погружена в жидкость, тем больше действующая на него выталкивающая сила. Ответ: Выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности жидкости и объёму погружённой в неё части тела.