Качественная задача (объяснение физических процессов и свойств тел) · 66 заданий
- Задание №19№19
На одну чашу весов поставили блюдце с горячей водой, а на другую – уравновешивающие её гири. Сохранится ли с течением времени это равновесие? Ответ по…
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №19№19
К невесомой нити (см. рисунок) подвешен груз А . К нему на пружине прикрепляют груз В и затем нить пережигают. Какой из грузов в начале падения имеет…
Второй закон Ньютона
- Задание №19№19
Колбу с жидкостью поместили в сосуд с водой (см. рисунок), при этом наблюдали повышение уровня жидкости в трубке. Сравните первоначальные температуры…
Тепловое расширение и сжатие
- Задание №19№19
Два ученика одновременно измеряли атмосферное давление с помощью барометра: один – находясь в школьном дворе под открытым небом, другой – в кабинете ф…
Давление
- Задание №19№19
Капля маслянистой жидкости попадает на поверхность воды и растекается, образуя тонкую плёнку. Обязательно ли эта плёнка закроет всю поверхность воды?…
Основные положения МКТ
- Задание №19№19
Два спиртовых термометра – большой и маленький – сделаны из одинакового материала. Большой термометр значительно тяжелее и содержит, соответственно, б…
Уравнение теплового баланса
- Задание №19№19
В два одинаковых стакана налита вода до одной высоты. В один стакан опустили сплошной стальной брусок, а в другой – сплошной медный брусок той же масс…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Для того чтобы стеклянный стакан не треснул, какую ложку (деревянную или металлическую) следует в него опустить, прежде чем налить кипяток? Ответ пояс…
Виды теплопередачи
- Задание №19№19
Каким образом легче резать картон с помощью ножниц: помещая картон у кончиков лезвий или ближе к их середине? Ответ поясните.
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №19№19
В сосуде с водой находятся три бруска, которые в равновесии располагаются так, как показано на рисунке. Бруски сделаны из разных материалов, но имеют…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №19№19
Стёкла окон дома или его стены в лучах солнечного света кажутся более тёмными? Ответ поясните.
Отражение света
- Задание №19№19
Колбу с газом соединили с U-образным жидкостным манометром (рис. 1). После того как колбу опустили в сосуд с водой, показания манометра изменились (ри…
Внутренняя энергия
В ванну с водой в одном случае помещают полено из сосны (плотность сосны 400 кг/м3), а во втором случае полено из дуба такой же массы (плотность дуба 700 кг/м3). Сравните уровень воды в ванне в первом и втором случае. Ответ поясните. В обоих случаях вода из ванны не переливалась через край.
Решение
Решение.
1. Проанализируем условия плавания тел. Плотность воды составляет ρв=1000 кг/м3. Плотность сосны (ρс=400 кг/м3) и плотность дуба (ρд=700 кг/м3) меньше плотности воды. Следовательно, в обоих случаях поленья будут плавать на поверхности воды.
2. Согласно условию плавания тел, если тело плавает на поверхности жидкости, то действующая на него сила тяжести уравновешивается выталкивающей силой (силой Архимеда):
FА=Fтяж.
Так как массы поленьев по условию одинаковы (mс=mд=m), то и силы тяжести, действующие на них, равны:
Fтяж=m⋅g.
Отсюда следует, что выталкивающие силы в обоих случаях будут равны:
FА1=FА2=m⋅g.
3. По закону Архимеда выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости:
FА=ρв⋅g⋅Vпогр,
где Vпогр — объем погруженной части тела, который в точности равен объему вытесненной воды.
4. Выразим объем вытесненной воды из формулы силы Архимеда:
Vвыт=ρв⋅gFА.
Так как FА, ρв и g одинаковы для обоих случаев, то и объемы вытесненной воды будут равны:
Vвыт1=Vвыт2.
5. Уровень воды в ванне зависит от объема вытесненной жидкости. Поскольку объемы вытесненной воды в первом и втором случаях одинаковы, уровень воды в ванне изменится на одну и ту же величину.
Ответ: уровень воды в ванне в обоих случаях будет одинаковым.
Источник: ФИПИ