Номер 50, страница 67, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Материалы для повторения при подготовке к экзамену. 3. Давление. Закон Архимеда и плавание тел - номер 50, страница 67.

Условие.

50. Как изменяется давление воды на дно бака, когда на поверхность воды кладут накачанный мяч, если:

а) бак заполнен на половину своего объёма;

б) бак заполнен водой доверху?

Решение.

Давление воды на дно бака определяется по формуле гидростатического давления:

$p = \rho g h$,

где $\rho$ – плотность воды, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $\text{h}$ – высота столба воды в баке. Следовательно, изменение давления на дно зависит только от изменения высоты уровня воды $\text{h}$.

а) бак заполнен на половину своего объёма

Когда на поверхность воды кладут мяч, он плавает, погрузившись в воду на некоторую глубину. Согласно закону Архимеда, плавающее тело вытесняет объём жидкости, вес которого равен весу самого тела. Поскольку бак не полон, вытесненная мячом вода увеличит общий объём воды в баке, что приведёт к подъёму её уровня. Так как высота столба воды $\text{h}$ увеличится, а давление прямо пропорционально высоте ($p \sim h$), давление на дно бака возрастёт.

Ответ: Давление увеличится.

б) бак заполнен водой доверху

Когда бак заполнен доверху, уровень воды находится у самого края. При помещении мяча в воду он также вытеснит некоторый объём воды. Однако, поскольку бак уже полон, этой воде некуда подниматься, и она перельётся через край. В итоге мяч будет плавать, а уровень воды в баке останется на прежнем, максимально возможном уровне – у края бака. Высота столба воды $\text{h}$ не изменится. Следовательно, давление на дно бака также не изменится.

Ответ: Давление не изменится.