Номер 19, страница 110 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Итоговый тест - номер 19, страница 110.

Условие.

19. Имеются четыре цилиндра, из них 1 и 2 сделаны из алюминия, а 3 и 4 — из меди. Какие два цилиндра следует выбрать, чтобы, погружая их целиком в воду, показать: выталкивающая сила, действующая на тело со стороны жидкости, не зависит от материала, из которого сделано тело? Укажите их номера.

Ответ:

Решение.

Решение

Выталкивающая сила, или сила Архимеда, действующая на тело, полностью погруженное в жидкость, определяется по формуле: $F_A = \rho_ж \cdot g \cdot V_т$, где $\rho_ж$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $V_т$ – объем погруженного тела.

Из формулы видно, что выталкивающая сила зависит от плотности жидкости и объема погруженной части тела, но не зависит от материала (и, следовательно, от массы или плотности) самого тела.

Чтобы экспериментально доказать, что выталкивающая сила не зависит от материала, необходимо провести такой опыт, в котором изменяется только материал тел, а все остальные параметры, от которых зависит сила Архимеда, остаются неизменными. Для этого нужно выбрать два тела:
1. Из разных материалов.
2. Имеющие одинаковый объем.

Рассмотрим предложенные цилиндры:
- Цилиндры 1 и 2 сделаны из алюминия.
- Цилиндры 3 и 4 сделаны из меди.

Теперь сравним их объемы по изображению:
- Цилиндры 1 и 3 имеют одинаковые размеры, а значит, и одинаковый объем.
- Цилиндры 2 и 4 также имеют одинаковые размеры и, соответственно, одинаковый объем.

Следовательно, для проведения эксперимента подходят две пары цилиндров:
- Пара 1 (алюминий) и 3 (медь).
- Пара 2 (алюминий) и 4 (медь).
При погружении в воду любой из этих пар на оба цилиндра будет действовать одинаковая выталкивающая сила, так как их объемы равны, что и докажет независимость этой силы от материала. В качестве ответа можно указать любую из этих пар.

Ответ: 24