Номер 4, страница 59 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Самостоятельные работы. СР-28. Давление в жидкости и газе. Вариант № 1 - номер 4, страница 59.

Решение.

Давление, которое жидкость оказывает на дно сосуда, является гидростатическим и рассчитывается по формуле:

$p = \rho \cdot g \cdot h$

где $\rho$ — плотность жидкости (в данном случае воды), $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота столба жидкости. Из этой формулы следует, что давление на дно прямо пропорционально высоте уровня воды в сосуде.

Когда в воду полностью погружают тело, оно вытесняет объём воды, равный собственному объёму. Это приводит к подъёму уровня воды в сосуде. Чем больше объём погружаемого тела, тем выше поднимется уровень воды и, следовательно, тем больше будет давление на дно.

Таким образом, для ответа на вопрос задачи необходимо сравнить объёмы фарфоровой и чугунной гирь. По условию, массы гирь одинаковы: $m_{фарфор} = m_{чугун} = m$.

Объём тела ($\text{V}$) связан с его массой ($\text{m}$) и плотностью ($\rho$) соотношением $V = \frac{m}{\rho}$.

Обратимся к справочным данным для плотностей материалов:

• Плотность фарфора $\rho_{фарфор} \approx 2300 \, \text{кг/м}^3$.
• Плотность чугуна $\rho_{чугун} \approx 7200 \, \text{кг/м}^3$.

Как видно, плотность чугуна значительно больше плотности фарфора: $\rho_{чугун} > \rho_{фарфор}$.

Поскольку массы гирь равны, тело с меньшей плотностью будет иметь больший объём. Следовательно, объём фарфоровой гири больше объёма чугунной:

$V_{фарфор} = \frac{m}{\rho_{фарфор}} > \frac{m}{\rho_{чугун}} = V_{чугун}$

Так как фарфоровая гиря имеет больший объём, она вытеснит больший объём воды, что приведёт к более высокому подъёму уровня воды в сосуде. В результате давление на дно сосуда будет больше в случае с фарфоровой гирей.

Ответ: Давление на дно будет больше, когда в сосуд опущена фарфоровая гиря.