Номер 1, страница 54 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

IV. Механика жидкостей и газов. Считаем и сравниваем - номер 1, страница 54.

Условие.

1. Установите, утонет ли кусок льда ($\rho = 900 \text{ кг}/\text{м}^3$) в воде ($\rho_{\text{в}} = 1000 \text{ кг}/\text{м}^3$); в спирте ($\rho_{\text{с}} = 800 \text{ кг}/\text{м}^3$). Объясните свои ответы.

Решение.

Дано:

Плотность льда $\rho_л = 900$ кг/м³

Плотность воды $\rho_в = 1000$ кг/м³

Плотность спирта $\rho_с = 800$ кг/м³

Найти:

Утонет ли кусок льда в воде и в спирте.

Решение:

Поведение тела, погруженного в жидкость, определяется соотношением плотности тела ($\rho_т$) и плотности жидкости ($\rho_ж$).

1. Если плотность тела меньше плотности жидкости ($\rho_т < \rho_ж$), тело будет плавать на поверхности.

2. Если плотность тела больше плотности жидкости ($\rho_т > \rho_ж$), тело утонет.

3. Если плотности равны ($\rho_т = \rho_ж$), тело будет плавать внутри жидкости (находиться в состоянии безразличного равновесия).

Рассмотрим каждый случай отдельно.

в воде

Сравним плотность льда ($\rho_л$) с плотностью воды ($\rho_в$).

$\rho_л = 900$ кг/м³

$\rho_в = 1000$ кг/м³

Так как $900 \text{ кг/м³} < 1000 \text{ кг/м³}$, то $\rho_л < \rho_в$.

Поскольку плотность льда меньше плотности воды, на полностью погруженный в воду лед действует выталкивающая сила (сила Архимеда), которая больше силы тяжести, действующей на лед. В результате лед всплывет и будет плавать на поверхности воды, частично погрузившись в нее.

Ответ: Кусок льда в воде не утонет, он будет плавать на поверхности.

в спирте

Сравним плотность льда ($\rho_л$) с плотностью спирта ($\rho_с$).

$\rho_л = 900$ кг/м³

$\rho_с = 800$ кг/м³

Так как $900 \text{ кг/м³} > 800 \text{ кг/м³}$, то $\rho_л > \rho_с$.

Поскольку плотность льда больше плотности спирта, сила тяжести, действующая на лед, превышает максимальную выталкивающую силу, которую может создать спирт (даже при полном погружении). В результате лед опустится на дно сосуда, то есть утонет.

Ответ: Кусок льда в спирте утонет.