Лабораторная работа №8 ГДЗ Перышкин 7 класс (Физика)
Лабораторная работа № 8. Определение выталкивающей силы, действующей на погружённое в жидкость тело
Цель работы: обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погружённое в неё тело и определить выталкивающую силу.
Приборы и материалы: динамометр, штатив с муфтой и лапкой, два тела разного объёма, стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде.
- Укрепим динамометр на штативе и подвесим к нему на нити тело (алюминиевое тело массой 20 г, объёмом $$7{,}4\ \text{см}^3$$). Отметим и запишем в таблицу 12 показание динамометра.
- Подставим стакан с водой и опустим муфту с лапкой и динамометром, пока всё тело не окажется под водой. Отметим и запишем в таблицу 12 показание динамометра.
- По полученным данным вычислим выталкивающую силу, действующую на тело: $$F=P-P_1$$.
- Вместо чистой воды возьмём насыщенный раствор соли и снова определим выталкивающую силу, действующую на то же тело.
- Подвесим к динамометру тело другого объёма (алюминиевое тело массой 100 г, объёмом $$40\ \text{см}^3$$) и определим указанным способом (см. пункты 1 и 2) выталкивающую силу, действующую на него в воде.
Сила Архимеда определяется формулой:
$$F_A=\rho_{\text{ж}}gV$$
где $$\rho_{\text{ж}}$$ — плотность жидкости, $$V$$ — объём погружённого тела, $$g\approx 10\ \text{м/с}^2$$.
Из формулы следует, что выталкивающая сила зависит от плотности жидкости и объёма тела, но не зависит от вещества тела.
При погружении тела в жидкость показание динамометра уменьшается, потому что на тело действует выталкивающая сила. Её находят по разности веса тела в воздухе и веса тела в жидкости:
$$F_A=P-P_1$$
| Жидкость | Вес тела в воздухе $$P$$, Н | Вес тела в жидкости $$P_1$$, Н | Выталкивающая сила $$F_A=P-P_1$$, Н | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| $$P_{v1}$$ | $$P_{v2}$$ | $$P_{1v1}$$ | $$P_{1v2}$$ | $$F_{v1}$$ | $$F_{v2}$$ | |
| Вода | 0,2 | 1 | 0,15 | 0,6 | 0,05 | 0,4 |
| Насыщенный раствор соли | 0,2 | 1 | 0,1 | 0,5 | 0,1 | 0,5 |
По таблице видно, что для одного и того же тела в насыщенном растворе соли выталкивающая сила больше, чем в воде. Также для тела большего объёма выталкивающая сила больше, чем для тела меньшего объёма.
Следовательно, в опыте обнаружено выталкивающее действие жидкости на погружённое в неё тело, а выталкивающая сила увеличивается с ростом объёма тела и плотности жидкости.
Ответ
Выталкивающая сила действует на любое погружённое в жидкость тело, направлена вверх и определяется разностью веса тела в воздухе и в жидкости: $$F_A=P-P_1$$. Она больше в более плотной жидкости и для тела большего объёма.
