Задание 8 Параграф 52 ГДЗ Рабочая тетрадь Перышкин 7 класс (Физика)

Задача 3. Почему не умеющий плавать может свободно удержаться на воде на надувном круге, объём которого около 2,5 дм3, между тем как масса человека составляет около 70 кг?
Задача 4. Для погружения в воду куска воска массой 4,9 г к нему привязали металлическую гайку, которая весит в воде 98 мН. Общий вес воска с гайкой в воде 78,4 мН. Найдите плотность воска.

Задача 3. На надувной круг действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной воды:

$$F_A=\rho_{\text{воды}}gV$$

Для круга объёмом $$V=2{,}5\ \text{дм}^3=2{,}5\cdot10^{-3}\ \text{м}^3$$

$$F_A=1000\cdot 9{,}8\cdot 2{,}5\cdot10^{-3}\approx 24{,}5\ \text{Н}$$

Вес человека:

$$P=mg=70\cdot 9{,}8\approx 686\ \text{Н}$$

Хотя вес человека намного больше, он не тонет, потому что круг увеличивает объём системы и создаёт дополнительную выталкивающую силу. При этом средняя плотность «человек + круг» становится меньше плотности воды, поэтому система может плавать.

Задача 4. Вес воска в воздухе:

$$P_1=mg=4{,}9\cdot10^{-3}\cdot 9{,}8=0{,}048\ \text{Н}=48\ \text{мН}$$

Вес гайки в воде $$98\ \text{мН}$$, а общий вес воска с гайкой в воде $$78{,}4\ \text{мН}$$. Тогда выталкивающая сила, действующая на воск, равна:

$$F_A=P_1+98-78{,}4=67{,}6\ \text{мН}=0{,}0676\ \text{Н}$$

По закону Архимеда:

$$F_A=\rho_{\text{воды}}gV$$

$$V=\frac{F_A}{\rho_{\text{воды}}g}=\frac{0{,}0676}{1000\cdot 9{,}8}\approx 6{,}9\cdot10^{-6}\ \text{м}^3$$

Плотность воска:

$$\rho=\frac{m}{V}=\frac{4{,}9\cdot10^{-3}}{6{,}9\cdot10^{-6}}\approx 7{,}1\cdot10^2\ \text{кг/м}^3$$

Ответ: $$\rho_{\text{воска}}\approx 710\ \text{кг/м}^3$$.