Номер 10.23, страница 34 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 2. Движение и взаимодействие тел. Параграф 10. Взаимодействие тел. Масса тел - номер 10.23, страница 34.

Условие.

10.23 [225] Гирю опустили в сосуд с водой. Изменилась ли масса гири?

Решение 3.

Решение 4.

Решение 5.

Решение 6.

Решение 7.

Чтобы правильно ответить на этот вопрос, важно различать два физических понятия: массу и вес.

Масса ($m$) — это мера инертности тела и количества вещества в нем. В классической механике масса является неотъемлемой, постоянной характеристикой тела. Она не зависит от того, где находится тело и какие силы на него действуют.

Вес ($P$) — это сила, с которой тело из-за притяжения к Земле действует на опору или подвес. В простейшем случае, когда тело покоится на горизонтальной поверхности в воздухе, его вес равен силе тяжести: $P = F_т = mg$.

Когда гирю опускают в сосуд с водой, ситуация меняется. На гирю теперь действуют две силы в вертикальном направлении:

• Сила тяжести ($F_т$), направленная вниз. Она не меняется, так как масса гири и гравитационное поле Земли остались прежними.
• Выталкивающая сила, или сила Архимеда ($F_А$), направленная вверх. Она возникает из-за того, что давление воды на нижние слои объекта больше, чем на верхние.

В результате действия выталкивающей силы, которая "помогает" удерживать гирю, её вес в воде уменьшается. Этот новый, уменьшенный вес называют кажущимся весом, и он равен $P_{каж} = P - F_А$. Именно поэтому гирю в воде поднять или удержать легче, чем в воздухе.

Однако, несмотря на изменение веса, количество вещества в гире (то есть количество атомов, из которых она состоит) не изменилось. Следовательно, её масса осталась прежней.

Ответ: Нет, масса гири не изменилась. Изменился ее вес в воде (он уменьшился), но масса как мера количества вещества осталась постоянной.