Упр.27.33 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

1. Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объемом $$0{,}72\ \text{м}^3$$, а будучи погруженным в воду целиком — $$0{,}9\ \text{м}^3$$. Определите выталкивающие силы, действующие на брусок. Объясните, почему различны эти силы.

Сила Архимеда определяется формулой

$$F_A=\rho gV$$

где $$\rho$$ — плотность жидкости, $$g$$ — ускорение свободного падения, $$V$$ — объём вытесненной жидкости.

Для воды $$\rho=1000\ \text{кг/м}^3$$, для керосина $$\rho=800\ \text{кг/м}^3$$. Возьмём $$g \approx 10\ \text{Н/кг}$$.

1) Если брусок плавает на воде, он вытесняет $$V_1=0{,}72\ \text{м}^3$$:

$$F_{A1}=1000\cdot 10\cdot 0{,}72=7200\ \text{Н}$$

2) Если брусок полностью погружён в воду, он вытесняет $$V_2=0{,}9\ \text{м}^3$$:

$$F_{A2}=1000\cdot 10\cdot 0{,}9=9000\ \text{Н}$$

3) В керосине:

$$F_{A3}=800\cdot 10\cdot 0{,}72=5760\ \text{Н}$$

$$F_{A4}=800\cdot 10\cdot 0{,}9=7200\ \text{Н}$$

Силы различны, потому что выталкивающая сила зависит от плотности жидкости и объёма вытесненной жидкости: чем больше плотность жидкости и чем больше объём погружённой части тела, тем больше сила Архимеда.

Ответ: в воде — $$7200\ \text{Н}$$ и $$9000\ \text{Н}$$; в керосине — $$5760\ \text{Н}$$ и $$7200\ \text{Н}$$.