Параграф 49 ГДЗ Перышкин Иванов 7 класс (Физика)

1. Тяжёлые суда плавают потому, что их подводная часть вытесняет столько воды, что вес вытесненной воды равен весу судна с грузом. Тогда сила Архимеда уравновешивает силу тяжести.

2. Ватерлинию наносят на корпус судна, чтобы показать наибольшую допустимую осадку судна.

3. Грузоподъёмность судна равна разности между водоизмещением и весом пустого судна.

4. Подъёмная сила шара, наполненного газом, равна разности между весом $$1\ \text{м}^3$$ воздуха и весом $$1\ \text{м}^3$$ газа.

5. Шар поднимается, если плотность газа внутри него меньше плотности окружающего воздуха.

6. Высоту подъёма воздушного шара регулируют изменением температуры горячего воздуха внутри шара с помощью горелки.

Упражнение 31

1. Если в лодку сядут ещё два человека, её вес увеличится, поэтому для равновесия лодка должна вытеснять больший объём воды. Значит, глубина погружения лодки увеличится.

Дано

$$F_{\text{тяж}}=50\,000\ \text{кН}=5\cdot10^7\ \text{Н}$$
$$\rho=1000\ \text{кг/м}^3$$
$$g=10\ \text{м/с}^2$$

Для плавающего тела сила тяжести равна силе Архимеда:

$$F_{\text{тяж}}=F_A=\rho gV$$

Тогда объём вытесненной воды:

$$V=\frac{F_{\text{тяж}}}{\rho g}=\frac{5\cdot10^7}{1000\cdot10}=5\cdot10^3\ \text{м}^3$$

Ответ

$$5\,000\ \text{м}^3$$

Дано

$$n=12$$
$$a=4\ \text{м}$$
$$b=30\ \text{см}=0{,}30\ \text{м}$$
$$c=25\ \text{см}=0{,}25\ \text{м}$$
$$P_{\text{маш}}=100\ \text{кН}=1{,}0\cdot10^5\ \text{Н}$$
$$\rho_{\text{в}}=1000\ \text{кг/м}^3$$
$$\rho_{\text{д}}=600\ \text{кг/м}^3$$
$$g=10\ \text{м/с}^2$$

Объём плота:

$$V=abc\,n$$

Подъёмная сила плота равна разности силы Архимеда и веса плота:

$$F_{\text{п}}=\rho_{\text{в}}gV-\rho_{\text{д}}gV=abc\,n\,g(\rho_{\text{в}}-\rho_{\text{д}})$$

Подставим значения:

$$F_{\text{п}}=4\cdot0{,}30\cdot0{,}25\cdot12\cdot10\cdot(1000-600)=14400\ \text{Н}$$

Так как $$14400\ \text{Н}=14{,}4\ \text{кН}$$, а вес машины $$100\ \text{кН}$$, то переправить её на таком плоту нельзя.

Ответ

Нет, нельзя.

4. Равновесие весов нарушится, потому что при переходе воздуха в оболочку шар раздувается, его объём увеличивается, а значит, увеличивается и выталкивающая сила, действующая на него. Из-за этого меняется кажущийся вес системы.

5. При откачивании воздуха из-под колокола уменьшается плотность воздуха, а значит, уменьшается выталкивающая сила. Для стеклянного шарика и гири это уменьшение оказывается неодинаковым, поэтому равновесие весов нарушается.

Дано

$$V=1000\ \text{м}^3$$
$$P=2000\ \text{Н}$$
$$\rho_{\text{в}}=1{,}29\ \text{кг/м}^3$$
$$\rho_{\text{H}}=0{,}09\ \text{кг/м}^3$$
$$g=10\ \text{м/с}^2$$

Подъёмная сила аэростата:

$$F=(\rho_{\text{в}}-\rho_{\text{H}})gV-P$$

Подставим значения:

$$F=(1{,}29-0{,}09)\cdot10\cdot1000-2000=10000\ \text{Н}$$

Ответ

$$10\ \text{кН}$$

Дано

$$F_{\text{под}}=240\ \text{Н}$$
$$\rho_{\text{воз}}=1{,}3\ \text{кг/м}^3$$
$$\rho_{\text{г}}=0{,}2\ \text{кг/м}^3$$
$$g=10\ \text{м/с}^2$$

Подъёмная сила шара:

$$F_{\text{под}}=(\rho_{\text{воз}}-\rho_{\text{г}})gV$$

Отсюда

$$V=\frac{F_{\text{под}}}{(\rho_{\text{воз}}-\rho_{\text{г}})g} =\frac{240}{(1{,}3-0{,}2)\cdot10} =\frac{240}{11}\approx21{,}8\ \text{м}^3$$

Ответ

$$21{,}8\ \text{м}^3$$

8. Современные подводные лодки не делают с большими жилыми помещениями, потому что для погружения и всплытия им нужно изменять массу и объём вытесняемой воды. Большие внутренние помещения усложняют конструкцию, уменьшают прочность корпуса и мешают размещению балластных отсеков, необходимых для управления плавучестью.

Задания

1. Изготовленный в домашних условиях небольшой кораблик принял груз не более 400 г.

2. Более совершенный корабль, изготовленный из пластмассового тазика, смог принять груз до 1,5 кг.

3. Принцип действия ареометра основан на условии плавания тел: чем больше плотность жидкости, тем меньше глубина погружения ареометра. Шкалу ареометра градуируют в зависимости от груза, помещённого в нижнюю часть прибора.

4. Китайский фонарик работает за счёт разности плотностей воздуха внутри и снаружи: нагретый воздух внутри становится менее плотным, поэтому фонарик поднимается вверх. Для изготовления используют шаблон, картон, декоративные элементы, шнур, нитки, иголку, скотч и ножницы; затем шаблон наклеивают на картон, вырезают, соединяют края, связывают элементы нитью и прикрепляют кисточку.