Номер 483, страница 59 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. 21. Действие жидкости и газа на погружённое в них тело. Архимедова сила. Закон Архимеда. Плавание тел. Воздухоплавание - номер 483, страница 59.

Решение.

Решение

На водолаза в воде действуют две основные силы: направленная вниз сила тяжести ($F_т = mg$) и направленная вверх выталкивающая сила, или сила Архимеда ($F_А = \rho_{воды}gV_{тела}$). Тело человека и особенно водолазный скафандр, содержащий воздух, имеют большой объем ($V_{тела}$), из-за чего выталкивающая сила оказывается очень большой. Без дополнительного груза выталкивающая сила будет больше силы тяжести ($F_А > F_т$), и водолаз будет выталкиваться на поверхность, не имея возможности погрузиться и работать на глубине.

Чтобы водолаз мог опуститься на дно, необходимо увеличить его суммарный вес так, чтобы сила тяжести стала больше выталкивающей силы ($F_т > F_А$). Это достигается за счет увеличения общей массы ($\text{m}$) водолаза с помощью грузов. Для этой цели используют свинец, так как он является очень плотным металлом. Благодаря высокой плотности свинцовые пластины и подошвы добавляют значительную массу, при этом лишь незначительно увеличивая общий объем водолаза. В результате средняя плотность системы «водолаз + снаряжение» становится больше плотности воды.

Размещение грузов на груди, спине и на подошвах башмаков также помогает правильно распределить вес и сместить центр тяжести вниз, что придает водолазу большую устойчивость при передвижении по дну.

Ответ: Тяжелые свинцовые пластинки и подошвы нужны для того, чтобы увеличить общую массу и среднюю плотность водолаза. Это необходимо, чтобы действующая на него сила тяжести стала больше выталкивающей силы воды, что позволяет водолазу погружаться, оставаться на нужной глубине и устойчиво стоять или ходить по дну.