Задание 15 ОГЭ, физика: Механика

ОГЭ ФизикаЗадание 151.22 Закон Архимеда. Условие плавания тела.

Необходимо экспериментально проверить, зависит ли выталкивающая сила от плотности погружаемого в воду тела. Какие из указанных тел можно использовать для такой проверки?

 

 

1)  А и Г

2)  Б и В

3)  А и Б

4)  В и Г

В подтеме 30 задач
Разбор
Главная идея: Выталкивающая сила зависит только от плотности жидкости и объёма вытесненной жидкости, но не от плотности самого тела; для проверки нужны тела одинакового объёма из разных материалов.

Выталкивающая сила определяется формулой Архимеда:

FА=ρжgVF_А = \rho_{ж}gV

где ρж\rho_{ж} — плотность жидкости, gg — ускорение свободного падения, VV — объём вытесненной жидкости.

Заметим: выталкивающая сила зависит только от плотности жидкости, объёма вытесненной жидкости и ускорения свободного падения. Плотность самого тела в этой формуле не участвует.

Однако в эксперименте мы погружаем разные тела в одну и ту же воду, поэтому ρж\rho_{ж} и gg остаются постоянными. Чтобы проверить, влияет ли плотность тела на выталкивающую силу, нужно сравнить силы Архимеда для тел из разных материалов (разной плотности), но обязательно одинакового объёма.

Если использовать тела с одинаковым VV, но разной ρтела\rho_{тела}, то выталкивающая сила останется одной и той же. Это докажет, что выталкивающая сила не зависит от плотности материала тела.

Следовательно, необходимо выбрать два тела одинакового объёма из разных материалов. По условию задачи это тела В и Г.

Типичные ошибки

  • Перепутать зависимость силы Архимеда от плотности жидкости с зависимостью от плотности тела
  • Выбрать тела одинаковой плотности вместо одинакового объёма
  • Не понять, что постоянство выталкивающей силы при разных плотностях тел как раз и доказывает независимость от плотности материала
Непонятно?

Похожие задачи