Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 19 № 26064
i

Лодка пла­ва­ет в не­боль­шом бас­сей­не. Как из­ме­нит­ся уро­вень воды в бас­сей­не, если из лодки осто­рож­но опу­стить в бас­сейн боль­шой ка­мень? Ответ по­яс­ни­те.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ответ: уро­вень воды по­ни­зит­ся.

При пе­ре­кла­ды­ва­нии камня из лодки в воду общий уро­вень дав­ле­ния на дно бас­сей­на не из­ме­нит­ся. Од­на­ко вна­ча­ле на дно да­ви­ла толь­ко вода, а в конце на дно давят ка­мень и вода. Сле­до­ва­тель­но, дав­ле­ние воды на дно умень­ша­ет­ся (на ве­ли­чи­ну дав­ле­ния камня на дно), а зна­чит, уро­вень воды по­ни­жа­ет­ся.

 

При­ве­дем дру­гое объ­яс­не­ние.

Вна­ча­ле, как вы­те­ка­ет из усло­вия рав­но­ве­сия и фор­му­лы для силы Ар­хи­ме­да,  левая круг­лая скоб­ка m_л плюс m_к пра­вая круг­лая скоб­ка g = F_Арх = \rho_вgV, объем вы­тес­нен­ной воды равен V = дробь: чис­ли­тель: m_л плюс m_к, зна­ме­на­тель: \rho_в конец дроби , где mл  — масса лодки, а mк  — масса камня. После пе­ре­кла­ды­ва­ния камня на дно m_лg = \rho_вgV_л  — лодка по-преж­не­му вы­тес­ня­ет объем  дробь: чис­ли­тель: m_л, зна­ме­на­тель: \rho_в конец дроби , а опу­стив­ший­ся на дно ка­мень вы­тес­ня­ет соб­ствен­ный объем  дробь: чис­ли­тель: m_к, зна­ме­на­тель: \rho_к конец дроби , по­сколь­ку m_кg = \rho_вgV_к, Из­ме­не­ние объ­е­ма \Delta V = дробь: чис­ли­тель: m_к, зна­ме­на­тель: \rho_к конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: m_к, зна­ме­на­тель: \rho_в конец дроби мень­ше 0, то есть вы­тес­нен­ный объем умень­шил­ся, а зна­чит, уро­вень воды по­ни­зил­ся.

 

При­ме­ча­ние.

Если груз, ко­то­рый опус­ка­ют из лодки в воду, не тонет, то уро­вень не из­ме­нит­ся, так как объем вы­тес­нен­ной лод­кой воды умень­шит­ся, а объем вы­тес­нен­ной гру­зом воды это ком­пен­си­ру­ет. Если же груз тонет, то уро­вень воды по­ни­зит­ся.

По­ни­же­ние свя­за­но с тем, что ле­жа­щий на дне груз вы­тес­ня­ет объем воды, рав­ный объ­е­му этого груза. А ле­жа­щий в лодке груз вы­тес­ня­ет объем воды, ве­ся­щий столь­ко же, сколь­ко весит этот груз.

 

Рас­смот­рим за­од­но за­да­чу о то­ну­щей лодке.

В бас­сей­не пла­ва­ет лодка. Что про­изой­дет с уров­нем воды в бас­сей­не, если в днище лодки про­де­лать от­вер­стие и лодка нач­нет по­гру­жать­ся?

Пока лодка на­хо­дит­ся на плаву, уро­вень воды ме­нять­ся не будет: объем по­гру­жен­ной части лодки будет по­сте­пен­но уве­ли­чи­вать­ся на столь­ко же, на сколь­ко уве­ли­чи­ва­ет­ся про­ни­ка­ю­щий в лодку объем воды. Затем, на­брав опре­де­лен­ное ко­ли­че­ство воды, лодка не смо­жет оста­вать­ся на плаву и нач­нет по­гру­жать­ся на дно. В этот мо­мент уро­вень воды в бас­сей­не по­ни­зит­ся.


-------------
Дублирует задание № 700.
Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ, и при­ве­де­но до­ста­точ­ное обос­но­ва­ние, не со­дер­жа­щее оши­бок.2
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ на по­став­лен­ный во­прос, но его обос­но­ва­ние не яв­ля­ет­ся до­ста­точ­ным, хотя со­дер­жит оба эле­мен­та пра­виль­но­го от­ве­та или ука­за­ние на фи­зи­че­ские яв­ле­ния (за­ко­ны), при­част­ные к об­суж­да­е­мо­му во­про­су.

ИЛИ

Пред­став­ле­ны кор­рект­ные рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му от­ве­ту, но ответ явно не сфор­му­ли­ро­ван.

1
Пред­став­ле­ны общие рас­суж­де­ния, не от­но­ся­щи­е­ся к от­ве­ту на по­став­лен­ный во­прос.

ИЛИ

Ответ на во­прос не­ве­рен не­за­ви­си­мо от того, что рас­суж­де­ния пра­виль­ны или не­вер­ны, или от­сут­ству­ют.

0
Мак­си­маль­ный балл2
Источник: ОГЭ по фи­зи­ке 30.05.2024. Ос­нов­ная волна. Часть 2
Раздел кодификатора ФИПИ: 1.22 Закон Ар­хи­ме­да. Усло­вие пла­ва­ния тела.