Дополнительное задание, страница 39 - гдз по физике 7 класс лабораторный практикум Холина, Березин

Лабораторные работы. Лабораторная работа № 10 «Изучение выталкивающей силы» - страница 39.

Условие.

► Дополнительное задание* «Исследование зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости и от объёма погружённой части тела»

Проверьте на опыте зависимость выталкивающей силы от плотности жидкости и от объёма погружённой части тела.

Оборудование: металлический цилиндр, сосуд с водой, поваренная соль, стеклянная палочка, нить, динамометр.

Решение.

Исследование зависимости выталкивающей силы от объёма погружённой части тела

Для проверки этой зависимости необходимо провести следующий эксперимент, используя предоставленное оборудование:

1. С помощью нити подвесить металлический цилиндр к динамометру. Зафиксировать показания динамометра — это будет вес цилиндра в воздухе, $P_{возд}$.

2. Налить в сосуд воду.

3. Опустить цилиндр в воду так, чтобы он был погружен частично (например, наполовину). Записать новое показание динамометра — это вес цилиндра, частично погруженного в воду, $P_{воды1}$.

4. Вычислить выталкивающую силу, действующую на частично погруженный цилиндр, как разность веса в воздухе и веса в воде: $F_{А1} = P_{возд} - P_{воды1}$.

5. Полностью погрузить цилиндр в воду, не допуская его касания дна или стенок сосуда. Снова зафиксировать показание динамометра — это вес полностью погруженного цилиндра, $P_{воды2}$.

6. Вычислить выталкивающую силу, действующую на полностью погруженный цилиндр: $F_{А2} = P_{возд} - P_{воды2}$.

7. Сравнить полученные значения выталкивающих сил $F_{А1}$ и $F_{А2}$. Так как объём полностью погруженного цилиндра больше объёма его частично погруженной части, в ходе опыта будет получено, что $F_{А2} > F_{А1}$.

Вывод: Опыт показывает, что выталкивающая сила увеличивается с увеличением объёма погружённой части тела. Следовательно, выталкивающая сила прямо пропорциональна объёму погружённой в жидкость части тела.

Ответ: Проведенный эксперимент подтверждает, что выталкивающая сила, действующая на тело, зависит от объёма его погружённой части: чем больше объём погружённой части, тем больше выталкивающая сила.

Исследование зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости

Для проверки этой зависимости необходимо провести следующий эксперимент:

1. Измерить вес металлического цилиндра в воздухе, $P_{возд}$ (можно использовать значение из предыдущего опыта).

2. Полностью погрузить цилиндр в сосуд с чистой водой и измерить его вес в воде, $P_{воды}$.

3. Рассчитать выталкивающую силу, действующую на цилиндр в чистой воде, по формуле: $F_{А(вода)} = P_{возд} - P_{воды}$.

4. Приготовить жидкость с большей плотностью. Для этого, вынув цилиндр, добавить в воду поваренную соль и размешать её стеклянной палочкой до полного растворения. Плотность полученного солевого раствора $\rho_{раствора}$ будет больше плотности чистой воды $\rho_{воды}$.

5. Полностью погрузить тот же цилиндр в полученный солевой раствор и измерить его вес, $P_{раствора}$.

6. Рассчитать выталкивающую силу, действующую на цилиндр в солевом растворе: $F_{А(раствор)} = P_{возд} - P_{раствора}$.

7. Сравнить полученные значения выталкивающих сил $F_{А(вода)}$ и $F_{А(раствор)}$. Поскольку плотность солевого раствора больше плотности воды, в ходе опыта будет получено, что $F_{А(раствор)} > F_{А(вода)}$.

Вывод: Опыт показывает, что выталкивающая сила, действующая на одно и то же тело, погруженное в разные жидкости, различна. Чем больше плотность жидкости, тем больше выталкивающая сила. Следовательно, выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности жидкости.

Ответ: Проведенный эксперимент подтверждает, что выталкивающая сила, действующая на тело, зависит от плотности жидкости: чем больше плотность жидкости, тем больше выталкивающая сила.