Задание 7

Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания

Задание №7
№7
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F 1 = 6 Н. Чему равна сила F 2 , если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F 1 равн…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7
При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. Если груз погружён в воду, показание динамометра равно 1,6 Н. Какова выталкивающая си…
Закон Архимеда. Плавание тел
Задание №7
№7
Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты – 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлен…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Груз массой 2 кг упал из состояния покоя с высоты 4 м от пола на стол высотой 1 м, стоящий на полу. Чему равна работа силы тяжести при падении груза?
Работа и мощность
Задание №7
№7
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 200 кг. Какую силу при этом прикладывают к свободному концу…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7
Движущийся со скоростью 3 м/с шар массой 2 кг соударяется с неподвижным шаром массой 1 кг. После удара шары движутся как единое целое. Чему равна скор…
Закон сохранения импульса
Задание №7
№7
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна потенциаль…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Груз подвесили на упругую пружину жёсткостью 50 Н/м . При этом пружина растянулась на 4 см. Чему равна масса подвешенного груза?
Закон Гука
Задание №7
№7
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
Задание №7
№7
Камень массой 2 кг бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна 400 Дж. Какую потенциальную энер…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Тело движется в положительном направлении оси Ox . На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F x силы, действующей на тело.…
Импульс тела
Задание №7
№7
Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, направленную по движению бруска и равную по модулю 1…
Работа и мощность

Задание №7 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Два кубика одинакового объёма, изготовленные из мрамора и цинка, погружены в сосуд с водой. На кубик из мрамора действует выталкивающая сила, равная 3,5 Н. Определите выталкивающую силу, действующую на кубик из цинка.

Правильный ответ

3.5

Пояснение

Решение.

Для решения задачи проанализируем физическое явление, описанное в условии. На тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила (сила Архимеда).

Согласно закону Архимеда, выталкивающая сила $F_{A}$ рассчитывается по формуле:
$F_{A} = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{погр}$ ,
где $\rho_{ж}$ — плотность жидкости (в данном случае воды), $g$ — ускорение свободного падения, $V_{погр}$ — объём погружённой части тела.

Дано:
$V_{1} = V_{2} = V$ (объёмы кубиков одинаковы)
$F_{A1} = 3,5$ Н (сила Архимеда, действующая на мраморный кубик)
Кубики полностью погружены в воду.
Найти: $F_{A2}$ — ?

Рассуждение:
1. Запишем формулу силы Архимеда для первого кубика (из мрамора):
$F_{A1} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V$
2. Запишем формулу силы Архимеда для второго кубика (из цинка):
$F_{A2} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V$
3. Сравним полученные выражения. Мы видим, что обе силы зависят только от плотности жидкости ( $\rho_{воды}$ ) и объёма погружённой части тела ( $V$ ). Так как оба кубика имеют одинаковый объём и полностью погружены в одну и ту же жидкость (воду), то выталкивающие силы, действующие на них, будут равны между собой.

Следовательно:
$F_{A2} = F_{A1}$
$F_{A2} = 3,5$ Н

Важно отметить, что сила Архимеда не зависит от плотности материала, из которого изготовлено тело (мрамор или цинк), если объёмы тел одинаковы.

Ответ: 3,5

Источник: ФИПИ