Лабораторная работа №9 ГДЗ 7 класс (2022) (Физика)

Выяснение условий плавания тела в жидкости
• Цель работы
На опыте выяснить условия, при которых тело плавает и при которых тонет.
• Приборы и материалы
Весы с разновесами, измерительный цилиндр (мензурка), пробирка — поплавок с пробкой, проволочный крючок, сухой песок, фильтровальная бумага или сухая тряпка.
• Указания к работе
Вспомним из лабораторной работы №8, что сила Архимеда – выталкивающая сила, которая действует на всякое тело в жидкости, она направлена в противоположную сторону относительно силы тяжести. Сила Архимеда зависит от объема тела и плотности жидкости, в которую оно погружено.
Формула силы Архимеда:
FА = ?ж g Vт.
?ж – плотность жидкости (кг/м3),
Vт – объем тела (м3),
g – ускорение свободного падения (?10 м/c2)
Из формулы видно, что сила Архимеда не зависит от вещества тела, погруженного в жидкость.
Так же нам известно, что сила Архимеда может быть больше, меньше или равна силе тяжести. При этом должны быть следующие условия:
1. Если Fт > FА. = > тело тонет;
2. Если Fт = FА. = > тело плавает;
3. Если Fт < FА. = > тело всплывает.
Проверим вышеперечисленные утверждения на опыте
Полностью опущенная в воду пробирка вытесняет 40 см3 (0,00004 м3) воды.
FA= ?жgV = 1000 • 10 • 0,00004 = 0,4 H
1) Масса пробирки: m1 = 33 г (0,033кг).
P1 = m1 g = 0,033 • 10 = 0,33 H.
2) Масса пробирки: m2 = 40 (0,04кг).
P2 = m2 g = 0,040 • 10 = 0,4 H.
3) Масса пробирки: m3 = 56 (0,056кг).
P3 = m3 g = 0,056 • 10 = 0,56 H.
?
Пример полученных результатов представлен в таблице 13
• Вывод: в ходе данной лабораторной работы мы на опыте выяснили условия, при которых тело плавает и при которых тонет.
Если P > FА. = > тело тонет;
Если P = FА. = > тело плавает;
Если P < FА. = > тело всплывает.

Дано

$$V=40\ \text{см}^3=4\cdot10^{-5}\ \text{м}^3$$

$$\rho_{\text{ж}}=1000\ \text{кг/м}^3$$

$$g\approx10\ \text{м/с}^2$$

$$m_1=33\ \text{г}=0{,}033\ \text{кг}$$

$$m_2=40\ \text{г}=0{,}040\ \text{кг}$$

$$m_3=56\ \text{г}=0{,}056\ \text{кг}$$

Выталкивающая сила, действующая на полностью погружённую пробирку:

$$F_A=\rho_{\text{ж}}gV$$

$$F_A=1000\cdot10\cdot4\cdot10^{-5}=0{,}4\ \text{Н}$$

Найдём вес пробирки в каждом опыте:

$$P=mg$$

1) $$P_1=0{,}033\cdot10=0{,}33\ \text{Н}$$

Так как $$P_1<F_A$$, пробирка всплывает.

2) $$P_2=0{,}040\cdot10=0{,}4\ \text{Н}$$

Так как $$P_2=F_A$$, пробирка плавает на одном уровне.

3) $$P_3=0{,}056\cdot10=0{,}56\ \text{Н}$$

Так как $$P_3>F_A$$, пробирка тонет.

Условия плавания тела в жидкости:

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

Ответ

При $$P<F_A$$ тело всплывает, при $$P=F_A$$ плавает, при $$P>F_A$$ тонет. Для пробирки: 1) всплывает; 2) плавает; 3) тонет.