Номер 1, страница 161 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

1. Какова причина возникновения выталкивающей силы?

1. Причина возникновения выталкивающей силы, также известной как сила Архимеда, заключается в разности гидростатического давления, которое жидкость или газ оказывает на разные по глубине части погруженного в них тела.

Рассмотрим этот процесс подробнее. Давление в жидкости или газе увеличивается с глубиной. Это происходит из-за веса вышележащих слоев. Гидростатическое давление $\text{p}$ на глубине $\text{h}$ определяется по формуле: $p = \rho_{ж/г} \cdot g \cdot h$, где $\rho_{ж/г}$ — плотность жидкости или газа, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

Когда тело погружено в жидкость, на каждый участок его поверхности действует сила давления со стороны жидкости, направленная перпендикулярно этому участку.

Поскольку нижние части тела находятся на большей глубине, чем верхние, давление на них оказывается больше. Давление на верхнюю грань тела ($p_1$) будет меньше, чем давление на нижнюю грань ($p_2$).

Сила давления, действующая на поверхность, равна произведению давления на площадь этой поверхности ($F = p \cdot S$). Следовательно, сила давления, действующая на нижнюю поверхность тела и направленная вверх ($F_2 = p_2 \cdot S$), оказывается больше, чем сила давления, действующая на верхнюю поверхность и направленная вниз ($F_1 = p_1 \cdot S$). Силы, действующие на боковые поверхности тела на одной и той же глубине, взаимно компенсируются.

Результирующая всех сил давления, действующих на поверхность тела, и есть выталкивающая сила ($F_{выт}$). Она направлена вертикально вверх и равна разности сил, действующих на нижнюю и верхнюю поверхности: $F_{выт} = F_2 - F_1$.

Таким образом, выталкивающая сила — это следствие того, что жидкость или газ давит на нижнюю часть погруженного тела сильнее, чем на верхнюю.

Ответ: Причиной возникновения выталкивающей силы является разность давлений жидкости или газа на нижнюю и верхнюю поверхности погруженного тела, возникающая из-за того, что давление в жидкости или газе увеличивается с глубиной.