Задание №12 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Разберем изменение каждой физической величины по порядку:

1) Сила тяжести, действующая на кубик.
Сила тяжести определяется формулой $F_{тяж} = m \cdot g$, где $m$ — масса тела, а $g$ — ускорение свободного падения. Поскольку в процессе погружения кубика в воду его масса $m$ не изменяется (кубик остается тем же самым), то и действующая на него сила тяжести остается неизменной.
Следовательно, для первой величины соответствует характер изменения 3 (не изменилась).

2) Сила давления воды на дно сосуда.
Сила давления жидкости на дно сосуда $F_{давл}$ связана с гидростатическим давлением $p$ и площадью дна $S$ формулой $F_{давл} = p \cdot S$.
Гидростатическое давление на дно определяется высотой столба жидкости $h$: $p = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ — плотность воды.
Когда кубик опускают в воду, он вытесняет некоторый объем жидкости (согласно закону Архимеда). Так как сосуд был заполнен водой лишь частично, вытесненная вода остается внутри сосуда, что приводит к повышению уровня жидкости $h$.
Поскольку высота столба жидкости $h$ увеличивается, увеличивается и давление $p$ на дно, а значит, увеличивается и сила давления $F_{давл}$.
Следовательно, для второй величины соответствует характер изменения 1 (увеличилась).

Таким образом, итоговая последовательность цифр: 31.

Ответ: 31

Источник: ФИПИ