Номер 21, страница 110 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Итоговый тест - номер 21, страница 110.

Условие.

21. Кубик из стали подвешен на нити и касается поверхности воды. Затем кубик опускают в воду до полного погружения. Как изменяются действующие на кубик сила тяжести, выталкивающая сила и сила натяжения нити?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Сила тяжести	Выталкивающая сила	Сила натяжения нити

Решение.

Сила тяжести

Сила тяжести, действующая на кубик, вычисляется по формуле $F_т = mg$, где $\text{m}$ – это масса кубика, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения. При перемещении кубика в воду его масса и ускорение свободного падения остаются неизменными. Следовательно, сила тяжести, действующая на кубик, не изменится.

Ответ: 3

Выталкивающая сила

Выталкивающая сила (или сила Архимеда) определяется по формуле $F_А = \rho_{ж} g V_{погр}$, где $\rho_{ж}$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $V_{погр}$ – объем погруженной в жидкость части тела. В начальном состоянии кубик только касается поверхности воды, поэтому $V_{погр} = 0$, и выталкивающая сила равна нулю. Когда кубик опускают в воду до полного погружения, объем его погруженной части $V_{погр}$ возрастает от нуля до полного объема кубика. Так как выталкивающая сила прямо пропорциональна объему погруженной части, она увеличится.

Ответ: 1

Сила натяжения нити

На кубик в воде действуют три силы: направленная вниз сила тяжести ($F_т$) и направленные вверх сила натяжения нити ($\text{T}$) и выталкивающая сила ($F_А$). Согласно второму закону Ньютона, для тела в состоянии покоя (равновесия) сумма сил равна нулю. В проекции на вертикальную ось: $T + F_А = F_т$. Отсюда можно выразить силу натяжения нити: $T = F_т - F_А$. Как мы установили, сила тяжести $F_т$ остается постоянной, а выталкивающая сила $F_А$ увеличивается при погружении. Поскольку из постоянной величины ($F_т$) вычитается увеличивающаяся величина ($F_А$), результат ($\text{T}$) будет уменьшаться.

Ответ: 2

Запишем выбранные цифры в таблицу:

Сила тяжести	Выталкивающая сила	Сила натяжения нити
3	1	2