Номер 47.2, страница 75 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Закон Архимеда - номер 47.2, страница 75.

Условие.

Задание 47.2. Два кубика одинакового размера, но изготовленные из разных материалов, погружены в жидкость.

а) Закрасьте части кубиков, погружённые в жидкость.

б) Как отличаются объёмы закрашенных частей кубиков?

$V_{\text{тж } 1} = \_ V_{\text{тж } 2}$

в) Как отличаются по модулю архимедовы силы, действующие на кубики? Ответ обоснуйте.

Решение.

Решение

а) Закрасьте части кубиков, погружённые в жидкость.

Кубик 1 полностью находится в жидкости, поэтому он должен быть закрашен целиком. Кубик 2 плавает на поверхности, поэтому у него нужно закрасить только ту часть, которая находится ниже уровня жидкости. Ответ: Закрашен должен быть весь кубик 1 и погружённая в жидкость часть кубика 2.

б) Как отличаются объёмы закрашенных частей кубиков?

Объём погружённой в жидкость части кубика 1 ($V_{тж 1}$) равен его полному объёму ($\text{V}$), так как он утонул. Объём погружённой части кубика 2 ($V_{тж 2}$) меньше его полного объёма ($\text{V}$), так как он плавает на поверхности. Поскольку кубики одинакового размера, их полные объёмы равны. Следовательно, объём погружённой части первого кубика больше объёма погружённой части второго. Ответ: $V_{тж 1} > V_{тж 2}$.

в) Как отличаются по модулю архимедовы силы, действующие на кубики? Ответ обоснуйте.

Сила Архимеда (выталкивающая сила) определяется по формуле $F_A = \rho_{ж} g V_{тж}$, где $\rho_{ж}$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $V_{тж}$ – объём погружённой в жидкость части тела. Для первого кубика сила Архимеда равна $F_{A1} = \rho_{ж} g V_{тж 1}$, а для второго — $F_{A2} = \rho_{ж} g V_{тж 2}$. Так как из пункта б) известно, что $V_{тж 1} > V_{тж 2}$, а величины $\rho_{ж}$ и $\text{g}$ для обоих кубиков одинаковы, то можно сделать вывод, что сила Архимеда, действующая на первый кубик, больше силы Архимеда, действующей на второй. Ответ: Сила Архимеда, действующая на первый кубик, по модулю больше, чем на второй ($F_{A1} > F_{A2}$), так как она прямо пропорциональна объёму погружённой в жидкость части тела, а этот объём у первого кубика больше.