Упражнение 27 ГДЗ Перышкин 7 класс (Физика)
- На весах уравновесили отливной сосуд с водой (рис. 156, а). В воду опустили деревянный брусок. Равновесие весов сначала нарушилось (рис. 156, б). Но когда вся вода, вытесненная плавающим бруском, вытекла из сосуда, равновесие весов восстановилось (рис. 156, в). Объясните это явление.
- На рисунке 157 изображено одно и то же тело, плавающее в двух разных жидкостях. Плотность какой жидкости больше? Почему? Что можно сказать о силе тяжести, действующей на тело, и архимедовой силе в том и другом случае?
- Яйцо тонет в пресной воде, но плавает в солёной. Объясните почему. Пронаблюдайте это сами на опыте.
- Изобразите графически силы, действующие на тело, плавающее на воде, всплывающее на поверхность воды, тонущее в воде.
- Пользуясь таблицами плотности 2—4, определите, тела из каких металлов будут плавать в ртути, а какие — тонуть.
- Будет ли кусок льда плавать в бензине, керосине, глицерине?
1. Когда деревянный брусок опустили в воду, он вытеснил часть воды. На левую чашку весов дополнительно действовал вес бруска, поэтому равновесие нарушилось. Когда же вытесненная бруском вода вылилась из отливного сосуда, на чашке осталась только вода, масса которой равна массе вытесненной воды. По закону Архимеда для плавающего тела вес вытесненной воды равен весу тела, поэтому равновесие восстановилось.
2. Во второй жидкости тело погружено меньше, значит, плотность этой жидкости больше. Для одного и того же тела сила тяжести одинакова в обоих случаях. Так как тело плавает, то архимедова сила в каждом случае равна силе тяжести:
$$F_A=mg$$
Следовательно, и архимедова сила одинакова в обоих случаях. Во второй жидкости меньший объём вытесняется при той же выталкивающей силе, значит, её плотность больше.
3. В пресной воде плотность яйца больше плотности воды, поэтому яйцо тонет. В солёной воде плотность жидкости становится больше средней плотности яйца, поэтому выталкивающая сила может уравновесить его вес, и яйцо плавает.
4. Для тела, плавающего на воде, силы уравновешены:
$$F_A=mg$$
Для тела, всплывающего на поверхность воды:
$$F_A>mg$$
Для тела, тонущего в воде:
$$F_A<mg$$
5. Тела будут плавать в ртути, если их плотность меньше плотности ртути $$\rho_{\text{рт}}=13600\ \text{кг/м}^3$$, и тонуть, если плотность больше.
Тонуть будут: осмий, иридий, платина, золото.
Плавать будут: свинец, серебро, медь, латунь, сталь, железо, олово, цинк, чугун, алюминий.
6. Лёд будет плавать в жидкости, плотность которой больше плотности льда, и тонуть в жидкости, плотность которой меньше плотности льда. Так как $$\rho_{\text{льда}}=900\ \text{кг/м}^3$$, $$\rho_{\text{бензина}}=710\ \text{кг/м}^3$$, $$\rho_{\text{керосина}}=800\ \text{кг/м}^3$$, $$\rho_{\text{глицерина}}=1260\ \text{кг/м}^3$$, то лёд будет плавать в глицерине, а в бензине и керосине будет тонуть.
