Ответы на вопросы §51 ГДЗ 7 класс (2022) (Физика)

К пружине подвесили небольшое ведерко и тело цилиндрической формы. Стрелка указатель отмечает на штативе растяжение пружины, показывая вес тела в воздухе. Приподняв тело, под него подставили отливной сосуд, наполненный жидкостью до уровня отливной трубки, и погружаем тело целиком в жидкость. При этом часть жидкости, объем которой равен объему тела, выливается из отливного сосуда в стакан. Пружина сокращается, указатель пружины поднимается вверх, показывая уменьшение веса тела в жидкости. Таким образом, на тело, кроме силы тяжести, действует еще и сила, выталкивающая его из жидкости. Если в ведерко вылить жидкость из стакана, то указатель пружины возвратится к своему начальному положению. Этот опыт подтверждает, что сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.
2. Чему равна выталкивающая сила?
Тело, погруженное в жидкость, выталкивается кверху с силой, равной весу вытесненной им жидкости.
3. Как называют силу, которая выталкивает тела, погруженные в жидкости и газы?
Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют архимедовой силой.
4. Как подсчитать архимедову силу?
5. От каких величин архимедова сила зависит, а от каких не зависит?
Архимедова сила не зависит от плотности погруженного тела, но зависит от его объема и плотности жидкости.
6. Как формулируется закон Архимеда?
Тело, находящееся в жидкости или газе, теряет в своем весе столько, сколько весит жидкость в объеме, вытесненное телом.

Решение

1. Силу, с которой жидкость выталкивает тело, можно определить по разности показаний динамометра в воздухе и в жидкости. При погружении тела показание уменьшается, а разность этих показаний и есть архимедова сила. Опыт показывает, что она равна весу жидкости, вытесненной телом.

2. Выталкивающая сила равна весу вытесненной телом жидкости:

$$F_A=P_{\text{ж}}=m_{\text{ж}}g.$$

3. Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют архимедовой силой.

4. Архимедову силу находят по формуле:

$$F_A=\rho_{\text{ж}}gV,$$

где $$\rho_{\text{ж}}$$ — плотность жидкости, $$V$$ — объём погружённой части тела (или объём вытесненной жидкости), $$g$$ — ускорение свободного падения.

5. Архимедова сила зависит от плотности жидкости, объёма погружённой части тела и ускорения свободного падения. От плотности самого тела она не зависит.

6. Закон Архимеда формулируется так: на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа в объёме, вытесненном телом.