Номер 3, страница 58 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-7. Архимедова сила. Плавание тел. Вариант 2 - номер 3, страница 58.

Условие.

3. Если сила тяжести, действующая на погружённое в жидкость тело, больше архимедовой силы, то тело

А. тонет

Б. всплывает

В. находится в равновесии внутри жидкости

Решение.

Решение

На тело, погруженное в жидкость, действуют две вертикальные силы: направленная вниз сила тяжести ($F_{тяж}$) и направленная вверх выталкивающая сила (архимедова сила, $F_A$). Поведение тела в жидкости определяется соотношением этих сил.

Сила тяжести вычисляется как $F_{тяж} = mg = \rho_т V_т g$, где $\text{m}$ — масса тела, $\rho_т$ — его плотность, $V_т$ — его объем, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

Архимедова сила равна весу вытесненной жидкости: $F_A = \rho_ж V_п g$, где $\rho_ж$ — плотность жидкости, а $V_п$ — объем погруженной части тела.

Согласно условию задачи, сила тяжести больше архимедовой силы: $F_{тяж} > F_A$.

Это означает, что равнодействующая сила $R = F_{тяж} - F_A$ направлена вниз. Под действием этой силы тело будет двигаться вниз, то есть тонуть.

Проанализируем предложенные варианты:

А. тонет

Этот вариант описывает ситуацию, когда $F_{тяж} > F_A$. Это в точности соответствует условию задачи.

Б. всплывает

Тело всплывает, когда $F_A > F_{тяж}$. Это противоречит условию.

В. находится в равновесии внутри жидкости

Тело находится в равновесии, когда $F_A = F_{тяж}$. Это также противоречит условию.

Следовательно, верным является вариант А.

Ответ: А. тонет