Упражнение 42 ГДЗ 7 класс (2022) (Физика)

Массы цилиндров равны, поэтому объем алюминиевого цилиндра больше. После погружения цилиндров в жидкость, на них будут действовать сила FA = ?жgVт. Сила, действующая на тело большего объема, будет больше. Соответственно, равновесие нарушится.
2. К коромыслу весов подвешены два одинаковых по объему алюминиевых цилиндра. Нарушится ли равновесие весов, если один цилиндр погрузить в воду, другой — в спирт? Ответ обоснуйте. Проверьте его на опыте. Как зависит выталкивающая сила от плотности жидкости?
Равновесие нарушится.
3. К коромыслу весов подвешены два цилиндра одинакового объма: железный и алюминиевый. С помощью дополнительного груза весы уравновешены. Нарушится ли равновесие весов, если оба цилиндра погрузить в воду? Ответ обоснуйте.
Равновесие не нарушится. Объемы цилиндров равны и оба погружаются в воду.
4. Объем куска железа 0,1 дм3. Какая выталкивающая сила будет на него действовать при полном погружении в воду; в керосин?

Решение

1. Массы цилиндров одинаковы, значит, объём свинцового цилиндра меньше, а алюминиевого — больше. При погружении в жидкость на тела действует выталкивающая сила $$F_A=\rho gV.$$

Так как объём алюминиевого цилиндра больше, на него будет действовать большая выталкивающая сила. Поэтому равновесие весов нарушится и коромысло наклонится в сторону свинцового цилиндра.

И в воде, и в спирте равновесие нарушится, но в спирте выталкивающая сила меньше, чем в воде, так как плотность спирта меньше плотности воды.

2. Цилиндры одинаковы по объёму, значит, при погружении в жидкости одинакового объёма выталкивающая сила зависит только от плотности жидкости. В воде она больше, чем в спирте.

Следовательно, равновесие нарушится: цилиндр, погружённый в воду, будет испытывать большую выталкивающую силу и окажется легче.

3. Объёмы цилиндров одинаковы, и оба они погружаются в одну и ту же жидкость — воду. Тогда выталкивающие силы на них одинаковы:

$$F_A=\rho gV.$$

Так как до погружения весы были уравновешены дополнительным грузом, после погружения равновесие не нарушится.

Дано

$$V=0{,}1\ \text{дм}^3=0{,}0001\ \text{м}^3$$
$$\rho_{\text{в}}=1000\ \text{кг/м}^3$$
$$\rho_{\text{к}}=800\ \text{кг/м}^3$$
$$g=10\ \text{Н/кг}$$

Выталкивающая сила при полном погружении тела:

$$F_A=\rho gV$$

Для воды:

$$F_{A1}=1000\cdot 10\cdot 0{,}0001=1\ \text{Н}$$

Для керосина:

$$F_{A2}=800\cdot 10\cdot 0{,}0001=0{,}8\ \text{Н}$$

Выталкивающая сила больше в воде, так как плотность воды больше.

Ответ

1) В воде и в спирте равновесие нарушится; в спирте — меньше, чем в воде. 2) Равновесие нарушится. 3) Равновесие не нарушится. 4) $$F_A=1\ \text{Н}$$ в воде, $$F_A=0{,}8\ \text{Н}$$ в керосине.