Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 16 № 1924
i

На прак­ти­че­ской ра­бо­те по фи­зи­ке уче­ник про­во­дил экс­пе­ри­мен­таль­ные ис­сле­до­ва­ния для изу­че­ния силы Ар­хи­ме­да. Он по­гру­жал в жид­кость кубик мас­сой m так, что ос­но­ва­ние ку­би­ка было все­гда па­рал­лель­но по­верх­но­сти жид­ко­сти, и из­ме­рял мо­дуль силы Ар­хи­ме­да. Ре­зуль­та­том этих ис­сле­до­ва­ний явил­ся гра­фик за­ви­си­мо­сти от­но­ше­ния мо­ду­ля дей­ству­ю­щей на кубик силы Ар­хи­ме­да к мо­ду­лю силы тя­же­сти  дробь: чис­ли­тель: F_A, зна­ме­на­тель: mg конец дроби от глу­би­ны x по­гру­же­ния ку­би­ка (см. ри­су­нок) и со­от­вет­ству­ю­щие этому гра­фи­ку вы­во­ды.

Из пред­ло­жен­но­го пе­реч­ня утвер­жде­ний вы­бе­ри­те два пра­виль­ных. Ука­жи­те их но­ме­ра.

1)  Ребро ку­би­ка равно 4 см.

2)  От­но­ше­ние плот­но­сти ку­би­ка к плот­но­сти жид­ко­сти равно 4.

3)  Кубик может пла­вать в жид­ко­сти.

4)  Когда кубик пла­ва­ет в жид­ко­сти, над по­верх­но­стью воды вы­сту­па­ет 4 см.

5)  Пол­но­стью по­гру­жен­ный кубик вы­тес­нит объем жид­ко­сти 1 см3.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1)  При уве­ли­че­нии глу­би­ны по­гру­же­ния ку­би­ка уве­ли­чи­ва­ет­ся сила Ар­хи­ме­да, это озна­ча­ет, что уве­ли­чи­ва­ет­ся объем ку­би­ка, по­гру­жен­ный в воду. Уве­ли­че­ние силы Ар­хи­ме­да про­ис­хо­дит до по­гру­же­ния ку­би­ка на 4 см, от­ку­да сле­ду­ет, что после этой ве­ли­чи­ны объем ку­би­ка в воде не ме­ня­ет­ся. Утвер­жде­ние верно.

2)  Сила Ар­хи­ме­да, дй­ству­ю­щая на весь кубик, равна

F_A = \rho_ж умно­жить на V_к умно­жить на g,

cила тя­же­сти равна

F=\rho_к умно­жить на V_к умно­жить на g.

Из гра­фи­ка их от­но­ше­ние равно 4, зна­чит, от­но­ше­ние плот­но­сти жид­ко­сти к плот­но­сти ку­би­ка  дробь: чис­ли­тель: \rho_ж, зна­ме­на­тель: \rho_к конец дроби = 4, что про­ти­во­ре­чит утвер­жде­нию 2, оно не­вер­но.

3)  Из гра­фи­ка видно, что сила Ар­хи­ме­да в боль­шин­стве слу­ча­ев боль­ше силы тя­же­сти, что яв­ля­ет­ся усло­ви­ем пла­ву­че­сти тела, утвер­жде­ние верно.

4)  При пла­ва­нии в жид­ко­сти кубик не может вы­сту­пать на 4 см, по­то­му что ребро ку­би­ка равно 4 см, зна­чит, в этот мо­мент глу­би­на по­гру­же­ния и сила Ар­хим­да от­сут­ству­ют. Сле­до­ва­тель­но, усло­вие пла­ва­ния не вы­пол­нят­ся, утвер­жд­ние 4) не­вер­но.

5)  По за­ко­ну Ар­хи­ме­да объем вы­тес­нен­ной жид­ко­сти равен объ­е­му са­мо­го ку­би­ка, т. е. V = 43 = 64 см3. Утвер­жде­ние не­вер­но.