Задания ОГЭ про закон Архимеда, физика. ФИПИ

КЭС 1.23 Закон Архимеда. Формула для определения выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Условие плавания тела. Плавание судов и воздухоплавание

Закон Архимеда: выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, равна по модулю весу вытесненной жидкости и противоположно ему направлена.

F_А = ρ_жg V_погр
где ρ_ж — плотность жидкости[кг/м³], V_погр — объем погруженной части тела [м³], g — ускорение свободного падения [м/с²]

ρ = m/V
где ρ — плотность тела [кг/м³], m — масса тела [кг], V — объем тела [м³]

Все задачи к ОГЭ по физике с ответами по теме Закон Архимеда

Впишите правильный ответ.

При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. При опускании груза в воду показание динамометра уменьшается до 1,6 Н. Какова выталкивающая сила, действующая на груз в воде?

Ответ:

0,4

Номер: F23E41

Впишите правильный ответ.
Деревянный кубик опустили в сосуд, частично заполненный водой, так что кубик плавает при частичном погружении (см. рисунок). Как после погружения кубика в сосуд изменились сила тяжести, действующая на кубик, и сила давления воды на дно сосуда?

ОГЭ по физике

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Сила тяжести, действующая на кубик Сила давления воды на дно сосуда

Ответ:

3 1

Номер: 63A7F2

Впишите правильный ответ.

Чему равна выталкивающая сила, действующая на рыбу, плавающую в морской воде, если её объём равен 0,001 м3?

Ответ:

10,3

*пояснение. Выталкивающая сила равна массе в объеме тела. в 1 м3 = 1000 литров. А 0,001 часть это и есть 1 кг. При этом вес морской воды по справочнику 1030 г/л, то есть 10.3 Н/л

Номер: E2077B

Впишите правильный ответ.
Груз, подвешенный к динамометру и опущенный в стакан с водой до полного погружения, с постоянной скоростью вытаскивают из воды (см. рисунок). Как в процессе выхода груза из воды изменяются сила упругости со стороны пружины и сила Архимеда, действующие на груз?

ОГЭ по физике

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Сила упругости Сила Архимеда

Ответ:

1 2

Номер: 4D45B5

Установите соответствие и впишите ответ.
Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.

На весах (см. рисунок) установлен герметично закрытый стеклянный колпак, заполненный воздухом. Внутри колпака на рычажных весах уравновешены два шара разного объёма (V1 > V2). На каждый из шаров действуют три силы: сила тяжести, (А)__________ и сила Архимеда.

ОГЭ по физике

С помощью насоса дополнительно накачивают воздух под колпак, при этом равновесие весов нарушается и перевешивает (Б)__________. По мере накачки воздуха (В)__________, действующая на каждый из шаров, не изменяется, (Г)__________ увеличивается.

Список слов и словосочетаний:
1) шар 1
2) шар 2
3) атмосферное давление
4) гидростатическое давление
5) сила тяжести
6) выталкивающая сила
7) сила упругости
8) равновесие

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А Б В Г

Ответ:

7 2 5 6

Номер: 773DB3

Впишите правильный ответ.
Алюминиевый шарик опустили до полного погружения сначала в воду,
а затем в спирт. Во сколько раз выталкивающая сила, действующая на шарик в воде, больше, чем выталкивающая сила в спирте?

в ___ раз(а)

Ответ:

1,25

*пояснение берем соотношение плотности воды и спирта получаем 1,25-1,26, подходит для ответа только 1,25!

Номер: 2131B4

Установите соответствие и впишите ответ.
Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова из приведённого списка.

Сосуд полностью (доверху) заполнили водой и уравновесили на рычажных весах (см. рисунок).

ОГЭ по физике

Затем в сосуд опустили сплошной деревянный шарик. Шарик при этом (А)__________. Часть воды при опускании шарика (Б)__________, равновесие весов при этом (В)__________. Это объясняется тем, что вес вытесненной воды (Г)__________ весу(а) деревянного шарика.

Список слов:
1) нарушаться
2) не нарушаться
3) равняется
4) меньше
5) плавать
6) утонуть
7) выливаться

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А Б В Г

Ответ:

5 7 2 3

Номер: 598FB6

Сплошной кубик изо льда и сырое яйцо опустили в жидкость (см. рисунок).

ОГЭ по физике

На кубик и яйцо со стороны жидкости действует (А)__________. Для кубика выталкивающая сила (Б)__________ силу тяжести,
а плотность кубика (В)__________ плотности жидкости. Для яйца сила тяжести (Г)__________ выталкивающей силы.

Список слов и словосочетаний:
1) сила тяжести
2) архимедова сила
3) атмосферное давление
4) больше
5) меньше
6) уравновешивает
7) превышает

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А Б В Г

Ответ:

2 6 5 4

Номер: 48F625

Сосуд полностью (доверху) заполнили водой и уравновесили на рычажных весах (см. рисунок).

ОГЭ по физике

Затем в сосуд опустили сплошной медный шарик. Шарик при этом (А)__________. Часть воды при опускании шарика (Б)__________, равновесие весов при этом (В)__________. Это объясняется тем, что вес вытесненной воды (Г)__________, чем вес медного шарика.

Список слов и словосочетаний:
1) нарушаться
2) не нарушаться
3) больше
4) меньше
5) плавать при полном погружении
6) утонуть
7) выливаться

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А Б В Г

Ответ:

6 7 1 4

Номер: 150624

Выберите правильный ответ.
На очень точных и чувствительных рычажных весах уравновешены медная пластинка и кусок пробки. Однако учитель сказал, что на самом деле масса пластинки больше, так как на тела, помимо силы тяжести и силы упругости, действует ещё одна сила. О какой силе идёт речь?

1) сила тяготения
2) сила сопротивления
3) сила реакции опоры
4) выталкивающая сила

Ответ:

Номер: 7F55DC

Впишите правильный ответ.
Два кубика одинакового объёма, изготовленные из мрамора и цинка, опущены в сосуд с водой. На кубик из мрамора действует выталкивающая сила, равная 3,5 Н. Определите выталкивающую силу, действующую на кубик из цинка.

Ответ:

3,5

*выталкивающая сила не зависит от материала погруженного тела, она одинаковая хоть для воздуха, хоть для металла, для нее главное объем и плотность жидкости

Номер: 1559DD

ОГЭ по физике

С помощью насоса откачивают воздух из-под колпака, при этом равновесие весов нарушается и перевешивает (Б)__________. По мере откачки воздуха (В)__________, действующая на каждый из шаров, не изменяется, (Г)__________ уменьшается.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А Б В Г

Ответ:

7 1 5 6

Номер: C6C5D4

Впишите правильный ответ.
Груз, подвешенный к динамометру и опущенный в стакан с водой,
с постоянной скоростью медленно вытаскивают из воды (см. рисунок). Как по мере выхода груза из воды изменяются сила тяжести и сила упругости, действующие на груз?

ОГЭ по физике

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Сила тяжести, действующая на груз Сила упругости, действующая на груз

Ответ:

3 1

Номер: 6DE9D1

Впишите правильный ответ.
Груз, подвешенный к динамометру и опущенный в стакан с водой,
с постоянной скоростью медленно вытаскивают из воды (см. рисунок). Как по мере выхода груза из воды изменяются выталкивающая сила, действующая на груз со стороны воды, и сила давления воды на дно сосуда?

ОГЭ по физике

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Выталкивающая сила, действующая на груз Сила давления воды на дно сосуда

Ответ:

2 2

Номер: A31653

Впишите правильный ответ.
Чему равна сила Архимеда, действующая на тело объёмом 2 м3, наполовину погружённое в воду?

Ответ:

10 000 Н

*пояснение. Половина это 1м3, это 1000 л в объеме, или 1000 кг по массе, а в Н это 10 000.

Номер: EB965C

Впишите правильный ответ.
Два шара одинаковым объёмом полностью погружены в сосуд с водой. Один шар находится на глубине 10 см, другой – на глубине 25 см. На шар 1 действует выталкивающая сила, равная 9 Н. Какова выталкивающая сила, действующая на шар 2?

ОГЭ по физике

Ответ:

Номер: 31F753

Впишите правильный ответ.
Алюминиевый кубик опустили сначала в керосин, а затем в воду. Во сколько раз увеличилась выталкивающая сила, действующая на кубик?

в ___ раз(а)

Ответ:

1,25

*плотность керосина 800 кг/м3, а воды 1000 кг/м3, то есть 1000/800 = 1,25

Номер: AE33C3

Установите соответствие и впишите ответ.

Установите соответствие между формулами для расчёта физических величин и названиями этих величин. В формулах использованы обозначения:
ρ – плотность жидкости; g – ускорение свободного падения; V – объём; h – расстояние.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФОРМУЛЫ
А) ρgV
Б) ρgh

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) гидростатическое давление жидкости
2) сила давления, действующая на дно сосуда с жидкостью
3) выталкивающая сила, действующая на тело, погружённое в жидкость
4) условие равновесия тела, плавающего в жидкости

А Б

Ответ:

3 1

Номер: C7A7CE

Нальём в стеклянную банку газированную воду и опустим ягоду винограда (см. рисунок). Можно наблюдать, как сначала виноградинка опускается на дно, а затем покрывается пузырьками газа и всплывает вверх.

Объясняется наблюдаемое поведение ягоды (А)__________.

Виноградинка тонет, так как её плотность (Б)__________ плотности воды.

Пузырьки газа, прилипшие к ягоде, (В)__________ её среднюю плотность. У поверхности воды пузырьки газа лопаются, и ягода (Г)__________.

ОГЭ по физике

Список слов и словосочетаний:
1) закон Архимеда
2) закон Паскаля
3) увеличивать
4) меньше
5) больше
6) уменьшать
7) тонуть
8) плавать

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А Б В Г

Ответ:

1 5 6 7

Номер: 7D0D99

Впишите правильный ответ.
Чему равен объём тела, полностью погружённого в воду, если на него действует выталкивающая сила, равная 20 000 Н?

м³

Ответ:

* пояснение 1000 кг в 1 м3 воды, то есть 10 000H. Тогда 20 000/10 000=2 м3

Номер: 9381EC

Впишите правильный ответ.
Брусок высотой h = 12 см плавает в жидкости, погрузившись в неё наполовину. На какую глубину погрузится в ту же жидкость брусок таких же размеров, но изготовленный из материала вдвое меньшей плотности?

ОГЭ по физике

см

Ответ:

*пояснение. В данном случае сила выталкивания компенсируется силой тяжести, при этом сила выталкивания в два раза больше, если учитывать весь объем тела, так как только половины погруженного тела хватает для того, чтобы компенсировать всю силу притяжения. Если мы уменьшим массу в 2 раза, то и силу выталкивания можно уменьшить в 2 раза. Тогда достаточно будет погрузить тело на не 6 см, а на 3. 6/2=3 см

Номер: E1A9EB

Впишите правильный ответ.
Стальной шарик опустили до полного погружения сначала в воду, а затем в керосин. Во сколько раз выталкивающая сила, действующая на шарик в воде, больше, чем выталкивающая сила в керосине?

в ___ раз(а)

Ответ:

1,25

Номер: 8038E3

Впишите правильный ответ.
Два шара полностью опущены в воду: шар 1 на глубину 8 см, шар 2 на глубину 20 см. Объём шара 1 в 2 раза больше объёма шара 2. На шар 2 действует выталкивающая сила, равная 2,4 Н. Определите выталкивающую силу, действующую на шар 1.

ОГЭ по физике

Ответ:

4,8

Номер: 04BD3F

Сплошной кубик изо льда и сырое яйцо последовательно опускают
в жидкость 1 и жидкость 2 (см. рисунок).

ОГЭ по физике

На кубик и яйцо со стороны жидкостей действует (А)__________. Для кубика в жидкости 2 выталкивающая сила (Б)__________ силу тяжести. Плотность жидкости 2 (В)__________ плотности жидкости 1 и (Г) __________ средней плотности яйца.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А Б В Г

Ответ:

2 6 4 5

Номер: D8CF39

Впишите правильный ответ.
Два шара полностью опущены в воду: шар 1 на глубину 8 см, шар 2 на глубину 16 см. Объём шара 1 в 2 раза меньше объёма шара 2. Во сколько раз выталкивающая сила, действующая на шар 1, меньше выталкивающей силы, действующей на шар 2?

ОГЭ по физике

в ___ раз(а)

Ответ:

Номер: F20383

Впишите правильный ответ.
Стальной сплошной шарик на нити сначала погружают в сосуд с дистиллированной водой, а затем – в сосуд с морской водой. Как при этом изменяются выталкивающая сила, действующая на шарик со стороны жидкости, и сила упругости, действующая на шарик со стороны нити?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Выталкивающая сила, действующая на шарик со стороны жидкости Сила упругости, действующая на шарик со стороны нити

Ответ:

1 2

Номер: A57C8D

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на цилиндр по мере его погружения в жидкость. На рисунке представлен график зависимости силы Архимеда от глубины h погружения нижнего торца цилиндра в жидкость.

ОГЭ по физике. Графики

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённому опыту. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила зависит от объёма погружённой в жидкость части цилиндра.
2) Выталкивающая сила не зависит от материала, из которого изготовлен цилиндр.
3) Выталкивающая сила уменьшается при увеличении объёма погружённой части цилиндра.
4) Выталкивающая сила, действующая на полностью погружённый
в жидкость цилиндр, не зависит от глубины погружения.
5) Выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности вещества, из которого изготовлен цилиндр.

Ответ:

1 4

Номер: A015F7

Дайте развернутый ответ.
Брусок плавает при полном погружении в воде. Изменится ли (и если изменится, то как) выталкивающая сила, действующая на брусок, если его переместить в керосин? Ответ поясните.

Ответ:

Сила Архимеда, действующая на брусок, уменьшится при его погружении в керосин.

Пояснение. Так как брусок плавает полностью погрузившись в воду, то его плотность равна плотности воды, а сила тяжести равна силе Архимеда, действующей на брусок (mg = F_A1). Плотность керосина меньше, чем плотность воды и, следовательно, брусок, помещенный в керосин — утонет. Так как брусок тонет, то сила Архимеда, действующая на него меньше, чем сила тяжести
(F_A2 < mg = F_A1), т.е. меньше, чем сила Архимеда, действующая на него при погружении в воду.

Номер: C92BF6

Дайте развернутый ответ.
Алюминиевый и стальной шары имеют одинаковую массу. Какой из них легче поднять в воде? Ответ поясните.

Ответ:

Легче будет поднять алюминиевый шар.

Пояснение. Чем больше сила Архимеда, действующая на тело, тем легче будет поднимать шар. Плотность алюминия меньше, чем плотность стали, поэтому, при одинаковой массе, алюминиевый шар будет иметь больший объем. Чем больше объем тела, погруженного в жидкость, тем больше сила Архимеда. Значит на алюминиевый шар действует большая сила Архимеда, т.е. его легче поднять в воде.

Номер: 16AB05

Дайте развернутый ответ.
В сосуде с водой находятся три бруска, которые в равновесии располагаются так, как показано на рисунке. Бруски сделаны из разных материалов, но имеют одинаковый размер. На какой(-ие) из брусков действует наименьшая выталкивающая сила? Ответ поясните.

ОГЭ по физике

Ответ:

на 2-й

На тело, помещенное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная F_A = ρgV , где ρ – плотность жидкости; V – объем погруженного в воду тела. Из этой формулы следует, что чем меньше объем V тела, погруженного в воду, тем меньше выталкивающая сила. Из рисунка видно, что у тела под номером 2 объем погруженной в жидкость части тела наименьший, следовательно, на него будет действовать наименьшая выталкивающая сила.

Номер: 1D9208

Дайте развернутый ответ.
Изменится ли, и если да, то как, выталкивающая сила, действующая на корабль, если он перейдёт из реки с пресной водой в море с солёной водой? Ответ поясните.

Ответ:

Не изменится.

Пояснение. Для тела, плавающего на поверхности жидкости, сила тяжести компенсируется силой Архимеда. При переходе корабля из пресной воды в соленую, сила тяжести не меняется, т.к. она пропорциональна массе тела и корабль по-прежнему остается на поверхности жидкости, т.е. сила тяжести как и ранее компенсируется силой Архимеда. Значит и первом и во втором случае сила Архимеда была равна силе тяжести, т.е. ее значение при переходе из пресной воды в соленую не изменилось.

Номер: C15005

Выберите один или несколько правильных ответов.
Учитель на уроке последовательно опустил в три разные жидкости сплошной кубик изо льда и сырое яйцо (см. рисунок).

ОГЭ по физике

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.

1) Плотность яйца больше плотности льда.
2) В первом стакане может быть чистая вода.
3) Плотность жидкости в первом стакане наибольшая.
4) Плотность жидкости во втором и в третьем стаканах больше плотности льда.
5) Во всех трёх жидкостях сила тяжести, действующая на кубик изо льда, уравновешена выталкивающей силой.

Ответ:

1 4

Номер: 26EC70

Дайте развернутый ответ.
На рычажных весах уравновешены два сплошных шара: мраморный и железный. Нарушится ли равновесие весов, и если нарушится, то как, если шары опустить в воду? Ответ поясните.

Ответ:

Равновесие нарушится, перевесит железный шар.

Пояснение. В воздухе шары имеют одинаковый вес. Если поместить шары в воду, то их вес уменьшится, в результате действия на каждый шар силы Архимеда. Так как массы шаров одинаковы, но плотность мраморного шарика меньше, то его объем больше. Это означает, что сила Архимеда, действующая на шар из мрамора будет больше, чем сила Архимеда, действующая на железный шар. Это, в свою очередь, означает, что вес мраморного шарика в воде будет меньше, чем вес железного шарика, т.е. равновесие нарушится и перевесит железный шар.

Номер: 8D107E

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, полностью погружённое в жидкость, причём для эксперимента он использовал различные жидкости и сплошные цилиндры разных объёмов, изготовленные из разных материалов.

Результаты экспериментальных измерений объёма цилиндров V
и выталкивающей силы FАрх (с указанием погрешности измерения) для различных цилиндров и жидкостей он представил в таблице.

№ опыта	Жидкость	Материал цилиндра	V, см³	F _Арх, Н
1	вода	алюминий	80	0,8 ± 0,1
2	масло	алюминий	90	0,8 ± 0,1
3	вода	сталь	20	0,2 ± 0,1
4	вода	сталь	80	0,8 ± 0,1

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих экспериментальным измерениям. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра.
2) Выталкивающая сила не зависит от вида жидкости.
3) Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объёма тела.
4) Выталкивающая сила не зависит от объёма тела.
5) Выталкивающая сила, действующая на тело при погружении в масло, равна выталкивающей силе, действующей на это тело при погружении в воду.

Ответ:

1 3

Номер: 5E1DB8

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, полностью погружённое в жидкость, причем для эксперимента он использовал различные жидкости и сплошные цилиндры разного объёма, изготовленные из разных материалов.

№№ опыта	Жидкость	Материал цилиндра	V, см³	F _Арх, Н
1	вода	алюминий	80	0,8±0,1
2	масло	алюминий	90	0,8±0,1
3	вода	сталь	20	0,2±0,1
4	вода	сталь	80	0,8±0,1

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым измерениям. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила, действующая на тело при погружении в масло, равна выталкивающей силе, действующей на это тело при погружении в воду.
2) Выталкивающая сила не зависит от рода жидкости.
3) Выталкивающая сила уменьшается при увеличении объёма тела.
4) Выталкивающая сила зависит от объёма тела.
5) Выталкивающая сила не зависит от материала, из которого изготовлен цилиндр.

Ответ:

4 5

Номер: E54CB8

Дайте развернутый ответ.
Лодка плавает в небольшом бассейне. Изменится ли (и если да, то как) уровень воды в бассейне, если из лодки осторожно опустить в бассейн большой камень? Ответ поясните.

Ответ:

уровень воды в бассейне понизится.

Пояснение. Пусть
m₁— масса лодки,
m₂— масса камня. Так как лодка плавает на поверхности воды, то выполняется условие
(m₁ + m₂)g = F_A , ⇒ m₁ + m₂ = pV
где
p — плотность воды в бассейне,
V₁— объем воды, вытесняемой лодкой с камнем в ней.
Если опустить камень в бассейн, то будут выполняться условия
m₁g=F_A1, ⇒ m₁=pV₁
m₂g>F_A2, ⇒ m₂>pV₂,
где V₁ и V₂— объемы воды, вытесняемые лодкой и камнем соответственно.
Складываем последние два условия
(m₁ + m₂)> pV₁ + pV₂учитывая, что m₁ + m₂ = pV, получим
pV > pV₁ + pV₂ ⇒ V > V₁ + V₂
т.е. объем воды, вытесняемой лодкой с камнем больше, чем объем воды вытесняемый лодкой и камнем по отдельности, значит уровень воды в бассейне понизится.

Номер: 7A6F1D

Дайте развернутый ответ.
Где больнее ходить босыми ногами по мелкой морской гальке: на берегу или погрузившись по пояс в воду? Ответ поясните.

Ответ:

на берегу по гальке ходить больнее.

На человека в воде действует выталкивающая сила, так что сила давления человека на дно уменьшается. Соответственно, согласно 3-му закону Ньютона, уменьшается сила давления, действующая на человека со стороны гальки.

Номер: 2A821A

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на цилиндр по мере его погружения в жидкость. На рисунке представлен график зависимости силы Архимеда от глубины h погружения
в жидкость нижнего торца цилиндра.

ОГЭ по физике. Графики

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённому опыту. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости.
2) Выталкивающая сила не зависит от материала, из которого изготовлен цилиндр.
3) Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объёма погружённой части тела.
4) По мере погружения выталкивающая сила прямо пропорциональна объёму погруженной части тела.
5) Выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности вещества, из которого изготовлен цилиндр.

Ответ:

3 4

Номер: 6DA91C

Дайте развернутый ответ.
Сравните выталкивающие силы, действующие на один и тот же деревянный брусок, плавающий сначала в чистой воде, а потом в морской? Ответ поясните.

Ответ:

выталкивающие силы одинаковы.

Пояснение. Выталкивающая сила, действующая на тело, плавающее в жидкости, уравновешивает силу тяжести. Поскольку в обеих жидкостях (в пресной воде и морской воде) брусок плавает, то выталкивающие силы, уравновешивающие одну и ту же силу тяжести, будут равны.

Номер: F8842A

Дайте развернутый ответ.
В сосуде с водой находятся три бруска, которые в равновесии располагаются так, как показано на рисунке. Бруски сделаны из разных материалов, но имеют одинаковый размер. На какой(-ие) из брусков действует наибольшая выталкивающая сила? Ответ поясните.

ОГЭ по физике

Ответ:

Наибольшая Архимедова сила действует на первый брусок.

Пояснение. Сила Архимеда зависит только от плотности жидкости и объема погруженной части тела в жидкость. Все три бруска находятся в одной и той же жидкости, но объем погруженной части тела в жидкость больше у первого тела, значит на него и действует большая сила Архимеда.

Номер: ECA329

Дайте развернутый ответ.
На одну лодку, плавающую в озере, погрузили 10 кг дров, а на другую, такую же, 10 кг металлолома. Обе лодки продолжают плавать. Какая из лодок при этом погрузилась глубже? Ответ поясните.

Ответ:

лодки погружаются одинаково.

Пояснение. Нет разницы какое тело мы помещаем на лодку (металлолом, дрова или другие тела). Имеет значение масса тела, которое мы помещаем в лодку. Массы металлолома и дров равны, значит сила Архимеда должна увеличиться на одно и то же значение в обоих случаях. Увеличение силы Архимеда происходит за счет увеличения погруженной части лодки в воде, значит лодки должны погрузиться одинаково.

Номер: 39232B

Дайте развернутый ответ.
В ванну с водой в одном случае помещают полено из сосны (плотность сосны 400 кг/м³), а во втором случае полено из дуба такой же массы (плотность дуба 700 кг/м³). Сравните уровень воды в ванне в первом и втором случае. Ответ поясните. В обоих случаях вода из ванны не переливалась через край.

Ответ:

1. Уровень воды будет одинаковым.

2. Плотность полешков меньше плотности воды, значит оба полена плавают, погружаясь в воду лишь частично. Так как действующие на них со стороны воды выталкивающие силы одинаковы, при одинаковой массе полешки вытеснят одинаковые объемы воды, так как погруженные объемы одинаковы.

С ФИПИ:

Оба полена плавают, а значит, при одинаковой массе вытеснят одинаковый объём воды, так как действующие на них со стороны воды выталкивающие силы одинаковы

Номер: 4245D5

Дайте развернутый ответ.
Как изменится осадка корабля при переходе из реки с пресной водой в море с солёной водой? Почему? (Осадка – глубина погружения корабля в воду.)

Ответ:

осадка корабля уменьшается.

Пояснение. При переходе корабля из пресной воды в соленую, он продолжает плавать на поверхности, это означает, что силы Архимеда в обоих случаях одинаковы, так как равны силе тяжести действующей на корабль. Поскольку при переходе из пресной воды в соленую увеличивается плотность жидкости, то при условии неизменности силы Архимеда, должна уменьшиться погруженная часть корабля в жидкость, т.е. осадка корабля уменьшается.

Номер: 725DDF

Дайте развернутый ответ.
В стакан, к дну которого приморожен кубик льда, наливают воду. Изменится ли (и если изменится, то как) уровень воды в стакане, когда, подтаяв, лёд всплывёт? Ответ поясните.

Ответ:

уровень воды в стакане уменьшится.

Пояснение. Так как плотность льда меньше, чем плотность воды, то после того как льдинка подтает, она всплывет и будет плавать на поверхности воды, частично погрузившись в нее. При частичном погружении льдинка будет вытеснять меньший объем воды, значит ее уровень должен понизиться при всплытии льдинки.

Номер: 253955

Дайте развернутый ответ.
Один из двух одинаковых сплошных деревянных брусков плавает в пресной воде, другой – в солёной воде. Сравните выталкивающие силы, действующие на бруски. Ответ поясните.

Ответ:

выталкивающие силы одинаковы.

Пояснение. Выталкивающая сила, действующая на тело, плавающее в жидкости, уравновешивает силу тяжести. Поскольку в обеих жидкостях (в пресной и соленой воде) бруски плавают, то выталкивающие силы, уравновешивающие одну и ту же силу тяжести, будут равны.

Номер: AE5A50

№№ опыта	Жидкость	Материал цилиндра	V, см³	F _Арх, Н
1	вода	алюминий	40	0,4 ± 0,1
2	масло	алюминий	90	0,8 ± 0,1
3	вода	сталь	40	0,4 ± 0,1
4	вода	сталь	80	0,8 ± 0,1

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных измерений. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра.
2) Выталкивающая сила не зависит от вида жидкости.
3) Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объёма тела.
4) Выталкивающая сила не зависит от объёма тела.
5) Выталкивающая сила, действующая на тело при погружении в масло, больше выталкивающей силы, действующей на это тело при погружении в воду.

Ответ:

1 3

Номер: CFC558

Дайте развернутый ответ.
В сосуде с водой плавает кусок льда. Поверх воды наливают керосин так, что кусок льда оказывается полностью покрытым керосином. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лёд растает? Если изменится, то как? Ответ поясните.

Ответ:

уровень воды в сосуде повысится.

Пояснение. Запишем условие плавания куска льда объемом V в системе вода-керосин
mg = p₁gV₁ + p₂gV₂
где
m — масса льда,
p₁— плотность воды,
V₁— объем части льда, погруженной в воду,
p₂— плотность керосина,
V₂— объем части льда, погруженной в керосин.

Учитывая, что
V = V₁ + V₂ , а
p — плотность льда, получим
pVg = p₁gV₁ +p₂gV₂,
p(V₁ + V₂) = p₁V₁ + p₂V₂,
pV₁ + pV₂ = p₁V₁ + p₂V₂,
pV₂ - p₂V₂ = p₁V₁ - pV₁ ⇒ V₂(p - p₂) = V₁(p₁ - p),
V₂/V₁ = (p₁ - p)/(p - p₂) = (1000-900)/(900-800) = 1.
После того как лед растаял, образовалась вода той же массы, пусть
— объем воды, образовавшейся при таяньи льда, тогда
p(V₁ + V₂) = p₁V₀ ⇒ 2pV₁ = p₁V₀,
V0 = 2pV₁/p₁ = 2*900/1000 * V₁ = 1,8 V₁.
Объем образовавшейся воды больше, чем тот объем воды, который вытеснял лед, значит, после того как лед растает, уровень воды повысится.

Номер: 72E9A0

Дайте развернутый ответ.
Изменится ли (и если изменится, то как) выталкивающая сила, действующая на плавающий в керосине деревянный брусок, если этот брусок переместить из керосина в воду? Ответ поясните.

Ответ:

выталкивающие силы одинаковы.

Пояснение. Выталкивающая сила, действующая на тело, плавающее в жидкости, уравновешивает силу тяжести. Поскольку в обеих жидкостях (в воде и керосине) брусок плавает, то выталкивающие силы, уравновешивающие одну и ту же силу тяжести, будут равны.

Номер: 48ADC2

Дайте развернутый ответ.
Сравните величину выталкивающей силы, действующей на кусок дерева объёмом 100 см³ и на кусок железа такого же объёма при их полном погружении в воду? Рассмотреть случай, когда ни железо, ни дерево не лежат на дне.

Ответ:

1. Выталкивающие силы будут одинаковы (равны).

2. Пояснение. Сила Архимеда зависит только от плотности жидкости и объема погруженной части тела в жидкость. Бруски помещают в одну и ту же жидкость, их объемы одинаковы, поэтому на них будут действовать одинаковые силы Архимеда.

С ФИПИ:

Выталкивающая сила, действующая на любое тело, находящееся в жидкости, зависит от плотности жидкости, объёма тела и ускорения свободного падения (F = ρ_ж gV ) , но не зависит от плотности вещества, из которого изготовлено тело. Следовательно, выталкивающие силы будут равными.

Номер: BB47C7

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на цилиндр по мере его погружения в жидкость (см. рисунок).

ОГЭ по физике

Опыт 1

ОГЭ по физике

Опыт 2

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым опытам. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила, действующая на цилиндр в первом опыте, меньше выталкивающей силы, действующей на цилиндр во втором опыте.
2) Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости.
3) Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объёма погружённой части цилиндра.
4) Выталкивающая сила не зависит от объёма цилиндра.
5) Выталкивающая сила не зависит от материала, из которого изготовлен цилиндр.

Ответ:

1 3

Номер: 94FFC4

Дайте развернутый ответ.
Спасательный круг обычно делают из материала, плотность которого меньше плотности воды. Возможно ли сделать спасательный круг из металла? Ответ поясните.

Ответ:

да, можно.

Пояснение. Тела, изготовленные, из металлов могут держаться на поверхности воды и при этом удерживать груз. Примером могут служить корабли, которые держатся на поверхности воды и перевозят грузы. Все дело в воздухе, который заполняет пустоты внутри корабля, благодаря наличию воздуха средняя плотность судна становится меньше средней плотности воды и, в соответствии с закон Архимеда, судно держится на поверхности. Для того чтобы изготовить спасательный круг из металла, необходимо чтобы он имел внутри пустоты заполненные воздухом.

Номер: 3BB0CF

Дайте развернутый ответ.
Один из двух одинаковых сплошных деревянных брусков плавает в воде, другой – в керосине. Сравните выталкивающие силы, действующие на бруски. Ответ поясните.

Ответ:

выталкивающие силы одинаковы.

Пояснение. Выталкивающая сила, действующая на тело, плавающее в жидкости, уравновешивает силу тяжести. Поскольку в обеих жидкостях (в воде и керосине) бруски плавают, то выталкивающие силы, уравновешивающие одну и ту же силу тяжести, будут равны.

Номер: 82AC9C

Дайте развернутый ответ.
Лодка плавает в небольшом бассейне. Изменится ли (и если да, то как) уровень воды в бассейне, если из лодки выложить на поверхность воды спасательный круг? Ответ поясните.

Ответ:

уровень воды в бассейне не изменится.

Пояснение. Пусть
m₁— масса лодки,
m₂— масса спасательного круга. Так как лодка плавает на поверхности воды, то выполняется условие
m₁g=F_A, ⇒ m₁=pV₁
где
p — плотность воды в бассейне,
V₁— объем воды, вытесняемой лодкой. Аналогично для спасательного круга
m₂g=F_A2, ⇒ m₂=pV₂,
где
V₂— объем воды, вытесняемой спасательным кругом.
Если положить круг в лодку, то она продолжит плавать, при этом выполняется равенство
(m₁ + m₂)g = F_A , ⇒ m₁ + m₂ = pV
где
V — объемы воды? вытесняемые лодкой с кругом. Заменяем m₁ и m₂
pV₁ + pV₂ = pV,
V₁ + V₂ = V
т.е. объем воды, вытесняемой лодкой с кругом, равен объему воды, вытесняемый лодкой и кругом по отдельности, значит уровень воды в бассейне не изменится.

Номер: 5811E5

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на цилиндр, по мере его погружения в воду и в спирт. На рисунке представлен график зависимости силы Архимеда от глубины h погружения в жидкость нижнего торца цилиндра.

ОГЭ по физике. Графики

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым опытам. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила в воде больше выталкивающей силы в спирте при одинаковом погружении цилиндра.
2) Выталкивающая сила зависит от материала, из которого изготовлен цилиндр.
3) Выталкивающая сила не изменяется при увеличении объёма погруженной части цилиндра.
4) Выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности вещества, из которого изготовлен цилиндр.
5) Выталкивающая сила, действующая на полностью погруженный в жидкость цилиндр, не зависит от глубины погружения.

Ответ:

1 5

Номер: 73EB37

Дайте развернутый ответ.
Два одинаковых стальных шара уравновешены на рычажных весах (см. рисунок). Нарушится ли, и если нарушится, то как равновесие весов, если один шар опустить в машинное масло, а другой – в бензин? Ответ поясните.

ОГЭ по физике

КЭС: 1.22 Закон Архимеда. Формула для определения выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Условие плавания тела. Плавание судов и воздухоплавание

Ответ:

Равновесие нарушится, перевесит шар, помещенный в бензин.

Пояснение. В воздухе шары имеют одинаковый вес. Если поместить шары в жидкость, то их вес уменьшится, в результате действия на каждый шар силы Архимеда. Чем больше сила Архимеда, тем больше уменьшается вес. Сила Архимеда зависит от плотности жидкости. Так как плотность масла больше, чем плотность бензина, то на стальной шар в масле действует большая сила Архимеда, значит его вес при погружении будет меньше, чем вес шарика, помещенного в бензин. Это означает, что равновесие нарушится, перевесит шар, помещенный в бензин.

Номер: 340A3B

Дайте развернутый ответ.
Банку с водой и плавающей в ней маленькой моделью лодки переместили с Земли на Луну. Изменится ли при этом (и если изменится, то как) глубина погружения (осадка) лодки? Ответ поясните.

Ответ:

осадка лодки не изменится.

Пояснение. Лодка плавает на поверхности воды, значит выполняется условие
mg = F_A = pgV ⇒ V = m/p.
Видно, что объем погруженной части тела зависит только от массы тела (m) и плотности жидкости (p), которые не меняются, если перенести банку с Земли на Луну.

Номер: 7F7E84

Выберите один или несколько правильных ответов.
Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на цилиндр, полностью погружаемый в жидкости с разной плотностью (см. рисунок).

==
Опыт 1
==
Опыт 2

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым опытам. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила, действующая на цилиндр в первом опыте, меньше выталкивающей силы, действующей на цилиндр во втором опыте.
2) Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости.
3) Выталкивающая сила уменьшается при увеличении объёма погружённой части цилиндра.
4) Выталкивающая сила зависит от объёма цилиндра.
5) Выталкивающая сила не зависит от материала, из которого изготовлен цилиндр.

Ответ:

1 2

Номер: B85D8D

Дайте развернутый ответ.
Рыбаки в лодке перевозят чугунную трубу. Как изменится осадка лодки, если трубу не погрузить в лодку, а привязать снизу под днищем? (Осадка – глубина погружения лодки в воду.) Ответ поясните.

Ответ:

осадка лодки уменьшится.

Пояснение. Лодка плавает на поверхности воды, значит выполняется условие
(m₁ + m₂)g = F_A = pgV , ⇒ m₁ + m₂ = pV,
где
m₁— масса лодки,
m₂— масса трубы,
V — объем погруженной части лодки. Если трубу привязать к днищу, то условие плавания лодки перепишется так
(m₁ + m₂)g = F_A1 + F_A2= pgV₁ + pgV₂ , ⇒ m₁ + m₂ = pV₁ + pV₂,
где
V₁— объем трубы,
V₂— объем погруженной части лодки.
Приравняем правые части
pV₁ + pV₂, = pV , ⇒ V₁ + V₂ = V ⇒ V₁ = V - V₂
Видно, что объем погруженной части лодки во втором случае меньше.

Номер: 26658B

Дайте развернутый ответ.
Сплошной шарик из парафина сначала поместили в сосуд с машинным маслом, а затем – в сосуд с водой. Изменилась ли, и если изменилась, то как выталкивающая сила, действующая на шарик?

Ответ:

Сила Архимеда не изменилась.

Пояснение. Плотность парафина равна плотности машинного масла и меньше плотности воды. Следовательно, шарик будет полностью погружён в масле и будет плавать на поверхности воды. Сила Архимеда в обоих случаях одинакова и равна силе тяжести, действующей на шарик.

Номер: D8108D

ОГЭ по физике

1) Плотность яйца равна плотности льда.
2) Во всех трёх жидкостях сила тяжести, действующая на яйцо, уравновешена выталкивающей силой.
3) Плотность жидкости в третьем стакане наибольшая.
4) Плотность жидкости во втором стакане больше плотности льда.
5) В первом стакане чистая вода.

Ответ:

3 4

Номер: 3A168E

Дайте развернутый ответ.

Сплошной кубик плотностью 900 кг/м³ плавает на границе раздела воды и керосина, погрузившись в воду на глубину 4 см (см. рисунок). Слой керосина располагается выше, чем верхняя поверхность кубика. Определите длину ребра кубика.

КЭС: 1.10 Второй закон Ньютона. Сонаправленность вектора ускорения тела и вектора силы, действующей на тело
1.23 Закон Архимеда. Формула для определения выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Условие плавания тела. Плавание судов и воздухоплавание

Ответ:

Дано: Плотность кубика — $\rho =900$ кг/м³; плотность воды — $\rho_1 =1000$ кг/м³; плотность керосина — $\rho_2 =800$ кг/м³; высота части кубика, погруженной в воду — $h_1=4$ см.

Найти: $h-?$

Решение. Обозначим высоту части кубика, находящейся в керосине $h_2$, заметим, что справедливо равенство $h=h_1+h_2$, оно пригодится нам позже. Запишем условие плавания кубика

$F_{A1}+F_{A2}=mg$,

где $F_{A1}$ — сила Архимеда, действующая на часть кубика, погруженную в воду, $F_{A2}$ — сила Архимеда, действующая на часть кубика, погруженную в керосин, $m$ — масса кубика. Распишем формулы нахождения сил Архимеда, а также выразим массу кубика через его плотность и объем

$\rho _1gV_1+\rho _2gV_2=\rho Vg$,

где $V_1$ — объем части кубика, находящейся в воде, $V_2$ — объем части кубика, находящейся в керосине и $V$ — объем всего кубика. Известно, что объем параллелепипеда связан с площадью и высотой, значит, учитывая что все указанные объемы имеют одинаковую площадь основания, можно представить их в виде

$V_1=Sh_1, V_2=Sh_2, V=Sh$.

Перепишем последнее уравнение с учетом последних равенств и преобразуем его

$\rho _1gSh_1+\rho _2gSh_2=\rho Shg$,

множитель $Sg$ присутствует во всех выражениях, поэтому сокращаем его

$\rho _1h_1+\rho _2h_2=\rho h$.

Последнее уравнение содержит две неизвестных: $h_2$ и $h$, используя связь высот $h=h_1+h_2$ или $h_2=h-h_1$, получим уравнение с одной неизвестной

$\rho _1h_1+\rho _2(h-h_1)=\rho h$.

Полученное уравнение решаем как обычное линейное (раскрываем скобки, все что с неизвестной в одну сторону, все что известно в другую)

$\rho _1h_1+\rho _2h- \rho _2 h_1=\rho h$,

$\rho _1h_1- \rho _2 h_1=\rho h-\rho _2h$,

общие множители выносим за скобки и находим неизвестную величину

$h_1(\rho _1- \rho _2)=h(\rho — \rho _2)$,

$h=\frac{h_1(\rho _1- \rho _2)}{\rho — \rho _2}$,

$h=\frac{4 \cdot (1000 — 800)}{900 — 800}=8$ см.

Ответ: длина ребра кубика равна 8 см.

Номер: CA7C45

Дайте развернутый ответ.
Тело из алюминия, внутри которого имеется воздушная полость, плавает в воде, погрузившись в воду на 0,54 своего объёма. Объём тела (включая полость) равен 0,04 м3. Найдите объём воздушной полости.

Ответ:

Дано: Плотность алюминия — $\rho _1=2700$ кг/м³; плотность воды — $\rho =1000$ кг/м³; объем тела — $V=0,04$ м³; объем погруженной части тела — $V_1=0,54V$.

Найти: объем полости — $V_2$.

Решение. Запишем условие плавания тела и выполним преобразования (распишем формулу нахождения силы Архимеда и избавимся от величины ускорения свободного падения, которое можно сократить

$F_A=mg\Rightarrow \rho gV_1=mg\Rightarrow \rho V_1=m$.

Массу алюминия можно определить через его плотность $m=\rho _1V_a$. Объем полости связан с объемом тела и объемом алюминия соотношением $V_a=V-V_2$. Тогда

$\rho V_1=\rho _1(V-V_2)$.

Получили уравнение относительно неизвестной величины, решаем его (раскрываем скобки, все что с неизвестной в одну сторону, все что известно в другую)

$\rho V_1=\rho _1V- \rho_1 V_2$,

$\rho_1 V_2=\rho _1V- \rho V_1$,

$\rho_1 V_2=\rho _1V- \rho \cdot 0,54V$,

$V_2=\frac{V(\rho _1- 0,54\rho) }{\rho_1}$,

$V_2=\frac{0,04 \cdot (2700 — 540) }{2700}=0,032$ м³.

Ответ: объем полости 0,032 м³.

Номер: 1904FC

Дайте развернутый ответ.
Используя динамометр 1, цилиндр № 3, сосуд с водой, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости выталкивающей силы от объёма погружённой части тела. Для этого последовательно погрузите цилиндр в воду на 1/4 часть объёма, на 1/2 часть объёма и полностью. Для каждого погружения измерьте выталкивающую силу. Абсолютную погрешность измерения веса цилиндра с помощью динамометра принять равной ±0,02 Н, абсолютную погрешность измерения выталкивающей силы принять равной ±0,04 Н.

В бланке ответов:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки для измерения выталкивающей силы и запишите формулу для расчёта выталкивающей силы;
2) для каждого погружения укажите в таблице результаты измерений веса цилиндра в воздухе и веса цилиндра в воде, а также выталкивающей силы;
3) сформулируйте вывод о зависимости выталкивающей силы от объёма погружённой части тела.

Ответ:

Комплект оборудования №1. Третья линия заданий: исследование зависимости выталкивающей силы от объема погруженной части тела.

КЭС: 1.23 Закон Архимеда. Формула для определения выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Условие плавания тела. Плавание судов и воздухоплавание
1.29 Практические работы. Измерение средней плотности вещества; архимедовой силы; жёсткости пружины; коэффициента трения скольжения; работы силы трения, силы упругости; средней скорости движения бруска по наклонной плоскости; ускорения бруска при движении по наклонной плоскости; частоты и периода колебаний математического маятника; частоты и периода колебаний пружинного маятника; момента силы, действующего на рычаг; работы силы упругости при подъёме груза с помощью неподвижного блока; работы силы упругости при подъёме груза с помощью подвижного блока

Номер: 049B09

Дайте развернутый ответ.
Медный шар, в котором имеется воздушная полость, опущен в керосин. Наружный объём шара 0,1 м³. Найдите объём воздушной полости, если шар плавает на поверхности керосина, погрузившись в него на 0,89 своего объёма.

Ответ:

Дано: Наружный объём шара 0,1 м³, погрузился на 0,89
ρ керосина = 800 кг/м³
ρ меди = 8900 кг/м³

Найти: Найдите объём воздушной полости.

Решение:
Если сравнить плотность меди и воды, то 8900/800 = 11,125 раза медь более плотная, то есть на 1 часть меди, должно приходится 11,125 частей объемов воздуха, чтобы обеспечить плавучесть. то есть в 0,89 объема 0,1 м³ где 1/11,125 это медь, тогда 0,89*0,1/11,125=0,008 м³ меди, все остальное будет воздух
0,1-0,008=0,092 м³

Ответ: 0,092 м³

Номер: E65826

Дайте развернутый ответ.

Сплошной кубик с ребром 10 см плавает на границе раздела воды и керосина, погрузившись в воду на 2 см (см. рисунок). Свободная поверхность керосина располагается выше, чем верхняя поверхность кубика. Определите плотность вещества, из которого изготовлен кубик.

Ответ:

Дано: l стороны =10 см, h = 2 см
ρ вода = 1000 кг/м³
ρ керосина = 800 кг/м³

Найти: ρ вещества куба - ?

Решение: Найдем объем куба 0,1*0,1*0,1= 0,001 м³
Так как длина грани 10 см, то получается, что 0,2 части куба в воде, а 0,8 части в керосине. Найдем силу Архимеда для этих двух частей.
P = ρж ⋅ V
P в керосине = ρкеросина ⋅ V*0,8 = 800*0,001*0,8=0,64 кг
P в воде = ρводы ⋅ V*0,2 = 1000*0,001*0,2=0,2 кг
P = P в керосине +P в воде = 6,4+2=8,4 кг Эта сила уравновешивается массой куба, тогда
ρ куба = 0,84/0,001=840 кг/м³

Ответ: 840 кг/м³

Номер: 4BD1DD

Дайте развернутый ответ.

Сплошной кубик с ребром 20 см плавает на границе раздела воды и керосина (см. рисунок). Плотность вещества, из которого изготовлен кубик, равна
850 кг/м³ . Слой керосина располагается выше, чем верхняя поверхность кубика. Определите, на какую глубину кубик погружён в воду.

Ответ:

Дано: l=20 см, ρ кубика = 850 кг/м³,
ρ керосина = 800 кг/м³,
ρ воды = 1000 кг/м³,

Найти: l погружения-?

Решение 1: Часть кубика плавает в воде, а часть тонет в керосине, так как вода плотнее, а керосин менее плотный, чем материал кубика. При этом полная сила противодействия этим выталкивающим силам равна массе m кубика в его объеме. Отсюда:

V кубика = 0,2*0,2*0,2=0,008 м³,
m кубика = 850*0,008=6,8 кг
Именно такую массу следовало бы принять, если бы у нас не было керосина, а был бы воздух. Однако в керосине несмотря на то, что в нем тонет кубик, все равно поднимает его вверх, что можно представить как условное изменение плотности этого кубика. При этом сила выталкивания керосина для полного кубика равна массе керосина в его объеме, тогда
m выталкивания в керосине = 800*0,008=6,4 кг, то есть условно можно представить словно у кубика масса стала всего лишь 6,8-6,4=0,4 кг на 0,008 м³
То есть условная плотность кубика 1/0,008*0,4= 50 кг/м³. Нетрудно прикинуть, что каждый 1 см погружения равен 10 кг, тогда 50 кг при погружении такой плотности в воду потребуют глубины 5 см.

Ответ: 5 см

Решение 2:
Решение 1: Часть кубика плавает в воде, а часть тонет в керосине, так как вода плотнее, а керосин менее плотный, чем материал кубика. При этом полная сила противодействия этим выталкивающим силам равна массе m кубика в его объеме.
По формуле плотности
m=ρV
V=a³
m=ρa³=850*0.2³=6.8 (кг)
Вниз на кубик действует сила тяжести mg
mg=6,8*10=68 (Н)
По справочнику:
плотность воды ρ₁=1000 кг/м³
плотность керосина ρ₂=800 кг/м³
Вверх - выталкивающие силы со стороны воды и керосина. По закону Архимеда они равны силе тяжести
ρ куб. *0,2 = ρ вод. * x + ρ керосин. * (0.2-x)
В нашем от объема осталось лишь 0,2, так как нет смысла брать 0,2³ (полный объем кубика) по сути это математическое сокращение. x - это погружение в воду и 0,2-x - это часть в керосине.
850*0,2=1000*x+800(0.2-x)
170 = 1000x+160-800x
200 x = 10
х = 10/200=0,05 м

Ответ: 5 см

Номер: C8F59D

Дайте развернутый ответ.

Сплошной кубик с ребром 10 см плавает на границе раздела воды и неизвестной жидкости, плотность которой меньше плотности воды, погрузившись в воду на 2 см (см. рисунок). Плотность вещества, из которого изготовлен кубик, равна 840 кг/м³ .
Свободная поверхность неизвестной жидкости располагается выше, чем верхняя поверхность кубика. Определите плотность неизвестной жидкости.

Ответ:

Дано: l=10см, ρ кубика = 840 кг/м³; погрузился в воду на 2 см
ρ воды = 1000 кг/м³Найти: ρ жидкости -?

Решение: Найдем объем кубика 0,1*0,1*0,1= 0,001 м³;
P = ρж ⋅ V
P в воде = ρ воды ⋅ V*0,2 = 1000*0,001*0,2=0,2 кг c такой силой кубик выталкивается из воды.
Весь же вес кубика равен m = V*ρ кубика = 0.001*840=0.84 кг Тогда на неизвестную жидкость приходится выталкивающая сила
0,84-0,2=0,64 кг эта сила приходится на 0,8 от объема 0,001 м³, тогда
0,0008м³ составляет вес 0,64 кг, тогда плотность для 1 м³ будет 1/0,0008=x/0,64
x = 0,64/0,0008=800 кг/м³Ответ: 800 кг/м³

Номер: F2C085

: Обновлено: 20 мая 2024

ОГЭ по физике 2024, все задания ФИПИ с ответами