Лабораторная работа №9 ГДЗ Перышкин Иванов 7 класс (Физика)
9. Изучение выталкивающей силы, действующей на погружённое в жидкость тело
Цель работы: исследовать зависимость выталкивающей силы, действующей на погружённое в жидкость тело, от плотности жидкости и объёма погружённой части тела.
Приборы и материалы: динамометр, штатив с муфтой и лапкой, нить, два тела разного объёма, стаканы с водой и насыщенным раствором поваренной соли в воде.
Указания к работе
- Укрепите динамометр на штативе и подвесьте к нему на нити тело. Снимите показание динамометра, определив вес тела в воздухе.
- Подставьте стакан с водой и опустите муфту с лапкой и динамометром так, чтобы всё тело оказалось под водой. Снимите показание динамометра, определив вес тела в воде.
- Обработайте результаты измерений. Результаты измерений с учётом абсолютной погрешности запишите в таблицу 16. Абсолютная погрешность измерения веса тела равна цене деления шкалы динамометра.
- По полученным данным вычислите выталкивающую силу, действующую на тело.
- Определите выталкивающую силу, действующую на то же тело в насыщенном растворе поваренной соли.
- Повторите п. 2—4 для тела другого объёма и определите указанным способом (см. п. 2 и 3) выталкивающую силу, действующую на него в воде и в насыщенном растворе поваренной соли.
- Покажите на числовой оси интервал возможных значений выталкивающей силы.
- Проанализируйте результаты лабораторной работы и сделайте выводы.
Сила Архимеда, или выталкивающая сила, действует на любое тело, погружённое в жидкость, и направлена вверх, противоположно силе тяжести. Она зависит от плотности жидкости и объёма погружённой части тела:
$$F_A=\rho gV$$
где $$\rho$$ — плотность жидкости, $$g$$ — ускорение свободного падения, $$V$$ — объём погружённой части тела.
1. Подвесим тело к динамометру и измерим его вес в воздухе $$P$$.
2. Полностью погрузим тело в воду и измерим его вес в жидкости $$P_1$$.
3. Выталкивающую силу найдём по формуле:
$$F_A=P-P_1$$
4. Повторим измерения для того же тела в насыщенном растворе поваренной соли.
5. Затем проведём такие же измерения для тела другого объёма.
| Жидкость | Вес тела в воздухе, Н | Вес тела в жидкости, Н | Выталкивающая сила, 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 |
Абсолютная погрешность измерения веса тела равна цене деления динамометра. Поэтому для каждого измерения на числовой оси следует указать интервал возможных значений:
$$F_A \pm \Delta F$$
где $$\Delta F$$ — цена деления шкалы динамометра.
Из результатов видно, что:
- в насыщенном растворе соли выталкивающая сила больше, чем в воде;
- для тела большего объёма выталкивающая сила больше, чем для тела меньшего объёма.
Следовательно, выталкивающая сила зависит от плотности жидкости и объёма погружённой части тела и не зависит от вещества тела.
Ответ: выталкивающая сила в более плотной жидкости больше; при увеличении объёма погружённого тела выталкивающая сила также увеличивается.
