ФИЗИКА 9 КЛАСС
Примеры решения экзаменационных задач по теме
«Выталкивающая сила. Условия плавания тел»
Краткая теория вопроса:
На тело, погружённое в жидкость или газ действует выталкивающая сила(сила Архимеда), которая равна разности веса тела в воздухе и, например, в воде Fвыт = Ртела в воздухе - Ртела в воде
Рассчитать силу Архимеда можно по следующей формуле: FA=сж·g·Vт
Если плотность тела меньше плотности жидкости, то тело всплывает.
1. Два шара полностью опущены в воду: шар 1 на глубину 8 см, шар 2 на глубину 16 см. Объём шара 1 в 2 раза больше объёма шара 2. Сравните значения выталкивающей силы, действующей на шар 1 (F1),
и выталкивающей силы, действующей на шар 2 (F2).
2. Деревянный шарик помещают на дно стакана с водой. Шарик начинает всплывать. Что происходит с выталкивающей силой, действующей на шарик, пока он остаётся полностью погружённым в воду?
1) | увеличивается |
2) | уменьшается |
3) | не изменяется |
4) | ответ зависит от плотности жидкости |
3. Спасательный круг обычно делают из материала, плотность которого меньше плотности воды. Возможно ли сделать спасательный круг из металла? Ответ поясните.
Ответ: Спасательный круг можно сделать из металла, заполнив его воздухом или другим газом, плотность которого меньше плотности воды. Плотность круга с воздухом в этом случае может быть меньше плотности воды и круг не будет тонуть.(Вспомни, почему не тонет корабль?)
4. На рычажных весах уравновешены два сплошных шара: мраморный и железный. Нарушится ли равновесие весов и если нарушится, то как, если шары опустить в воду? Ответ поясните.
Ответ: Т. к. плотность железа больше, чем плотность мрамора, а масса их одинакова(весы уравновешены), то объём мраморного шара больше. Значит, на него будет действовать большая выталкивающая сила. Т. о. железный шар перевесит, а мраморный поднимется.
5. Ученик провел эксперимент по изучению выталкивающей силы, опуская до полного погружения тела различной формы и из разного материала в сосуд с водой. Результаты измерения объема тел V, силы Архимеда FА и глубины погружения h он представил в таблице.
материал | форма | V, cм3 | h, см | FА, Н | |
1 | шар | 20 | 10 | 0,2 | |
2 | медь | шар | 20 | 10 | 0,2 |
3 | алюминий | цилиндр | 40 | 5 | 0,4 |
4 | медь | цилиндр | 10 | 5 | 0,1 |
Задачи для самостоятельного решения
1. Металлический шар полностью погружён в воду (см. рисунок). Что происходит с выталкивающей силой, действующей на шар, при его опускании на дно?
2. Два шара полностью опущены в воду: шар 1 на глубину 8 см, шар 2 на глубину 16 см. Объём шара 1 в 2 раза меньше объёма шара 2. Сравните значения выталкивающих сил, действующих на шар 1 (F1) и на шар 2 (F2).
3.Пластиковый пакет с водой объёмом 1 л полностью погрузили в воду. Определите выталкивающую силу, действующую на пакет.
Пояснения: 1л=0,001м3. Плотность пластика найдите в интернете.
4. Необходимо экспериментально проверить, зависит ли выталкивающая сила от плотности погружаемого в воду тела. Какую из указанных пар тел можно использовать для такой проверки?
5. Чему равна сила Архимеда, действующая на тело объёмом 2 м3, наполовину погружённое в воду?
1) | 2000 Н |
2) | 5000 Н |
3) | 10000 Н |
4) | 20000 Н |
6. Чему равен объем тела, полностью погруженного в воду, если на него действует выталкивающая сила 20000 Н?
1) | 20000 м3 |
2) | 2000 м3 |
3) | 20 м3 |
4) | 2 м3 |
7. Два сплошных тела, изготовленных из одного и того же материала, полностью погружены в воду. Сравните значения действующей на каждое из тел выталкивающей силы F1 и F2, если масса m1 одного тела в 2 раза меньше массы m2 другого тела.
1) | F1 = 0,5F2 |
2) | F1 = F2 |
3) | F1 = 2F2 |
4) | F1 = 4F2 |
8. При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. При опускании груза в воду показание динамометра уменьшается до 1,6 Н. Выталкивающая сила равна
1) | 3,6 Н |
2) | 2 Н |
3) | 1,6 Н |
4) | 0,4 Н |
