Номер 27.9, страница 95 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 27. Закон Архимеда. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 27.9, страница 95.

27.9 [н] Существованием какой силы изначально обусловлено наличие архимедовой силы?

27.9 [н]

Решение

Наличие архимедовой силы (выталкивающей силы), действующей на тело, погруженное в жидкость или газ, изначально обусловлено существованием силы тяжести.

Рассмотрим детально, как это происходит:

1. Сила тяжести действует на все молекулы жидкости или газа, придавая им вес. В результате этого верхние слои среды давят на нижние.

2. Это давление, называемое гидростатическим, передается во все стороны и увеличивается с глубиной. Давление $p$ на глубине $h$ в жидкости плотностью $\rho$ можно рассчитать по формуле: $p = \rho g h$. В этой формуле $g$ — это ускорение свободного падения, которое является прямой характеристикой силы тяжести.

3. Когда тело погружается в жидкость, на его поверхность действуют силы давления со стороны жидкости. Так как давление на нижнюю часть тела (находящуюся на большей глубине) больше, чем давление на верхнюю часть, то и сила давления, действующая на тело снизу, будет больше силы давления, действующей сверху.

4. Разница этих сил и создает результирующую выталкивающую силу, направленную вертикально вверх. Эта сила и есть сила Архимеда.

Таким образом, если бы не было силы тяжести (например, в условиях невесомости, где $g=0$), то жидкость не имела бы веса, гидростатическое давление не возникало бы, и, как следствие, не существовало бы и архимедовой силы.

Ответ: существованием силы тяжести.