Лабораторная работа №10 ГДЗ Иванов 7 класс (Физика)

Цель работы
Исследовать явление плавания тел в жидкости.
Приборы и материалы
Весы с набором разновесов, измерительный цилиндр, пробирка (аптечный пузырёк) с пробкой, проволочный крючок, сухой песок, фильтровальная бумага или сухая тряпка.
УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ
1. Регулируя с помощью песка степень погружения пробирки в воду (рис. 208), добейтесь частичного погружения пробирки, полного погружения, опускания пробирки на дно сосуда.
2. Для каждого случая определите массу пробирки с песком и силу тяжести.
примечание
Перед тем как положить на весы пробирку с песком, протрите её фильтровальной бумагой или тряпкой.
Обработка результатов измерений. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 17. Отметьте, когда пробирка плавает и когда тонет или всплывает.
4. Для каждого случая определите объём вытесненной воды и рассчитайте выталкивающую силу.
5. Сделайте вывод об условии плавания тела в жидкости.

Сила Архимеда определяется формулой:

$$F_A=\rho gV$$

где $$\rho$$ — плотность жидкости, $$g \approx 10\ \text{м/с}^2$$, $$V$$ — объём вытесненной воды.

Если пробирка полностью погружена в воду, она вытесняет $$40\ \text{см}^3 = 0{,}00004\ \text{м}^3$$ воды. Тогда

$$ F_A=\rho gV=1000\cdot 10\cdot 0{,}00004=0{,}4\ \text{Н} $$

Вычислим вес пробирки с песком для трёх случаев:

$$ P_1=m_1g=0{,}033\cdot 10=0{,}33\ \text{Н} $$

$$ P_2=m_2g=0{,}040\cdot 10=0{,}4\ \text{Н} $$

$$ P_3=m_3g=0{,}056\cdot 10=0{,}56\ \text{Н} $$

Сравним вес тела и выталкивающую силу:

Из опыта следует:

• если $$P>F_A$$, тело тонет;
• если $$P=F_A$$, тело плавает;
• если $$P<F_A$$, тело всплывает.

Ответ

Тело плавает в жидкости, если сила тяжести равна выталкивающей силе: $$P=F_A$$. Если $$P>F_A$$, тело тонет, если $$P<F_A$$ — всплывает.