Физика 7 класс учебник Перышкин, Иванов - страница 158

Тип: ГДЗ, Решебник.
Авторы: Перышкин И. М., Иванов А. И.
Часть: без частей.
Год: 2026.

Серия: (ФГОС).
Издательство: Просвещение.

   так, чтобы он полностью окружал колбу. Сосуд наполним углекислым газом. Плотность углекислого газа больше плотности воздуха, поэтому он на некоторое время останется в сосуде. При этом равновесие весов нарушится, чаша с подвешенной колбой поднимется вверх. Это объясняется тем, что в углекислом газе на колбу действует большая выталкивающая сила, чем в воздухе.
   Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу.
   Поэтому вес тела в жидкости или газе меньше его веса в вакууме (пустоте). Этим объясняется, что в воде легче поднять тело, которое может быть трудно удержать в воздухе.

Номер 1.

Приведите примеры явлений из жизни, подтверждающие существование выталкивающей силы.

Ответ:

   Способность различных предметов держаться на поверхности воды объясняется действием выталкивающей силы, известной как сила Архимеда. Разберём на примерах:
   Дерево и пластик. Эти материалы имеют плотность меньше плотности воды, поэтому выталкивающая сила, действующая на них, уравновешивает силу тяжести — и они плавают на поверхности.
   Надувные мячи и круги. Внутри них находится воздух, что делает общую плотность предмета значительно ниже плотности воды. В результате выталкивающая сила превышает вес объекта, и он не тонет.
   Корабли и лодки. Несмотря на большой вес, эти объекты сконструированы так, что их форма обеспечивает значительный объём вытесняемой воды. Согласно закону Архимеда, выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости — и она оказывается достаточной, чтобы удерживать корабль на плаву.

Номер 2.

Чему равна выталкивающая сила, действующая на тело, погружённое в жидкость?

Ответ:

Согласно закону Архимеда, на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила. Её величина в точности соответствует весу той части жидкости, которую тело вытеснило при погружении.

Номер 3.

Объясните, почему на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила.

Ответ:

Согласно физическому принципу, лежащему в основе закона Архимеда, выталкивающая сила обусловлена градиентом гидростатического давления в жидкости. На нижнюю часть погружённого тела действует большее давление (из за большей глубины), чем на верхнюю, что создаёт результирующую силу, направленную вертикально вверх. Величина этой силы определяется выражением F_А = ρ ⋅ g ⋅ V, где: ρ плотность жидкости; g ускорение свободного падения; V объём погружённой части тела.
Таким образом, сила не зависит от свойств материала тела, а зависит лишь от характеристик жидкости и объёма погружения.

Номер 4.

Как на опыте показать, что на находящееся в газе тело действует выталкивающая сила? Какой газ вместо углекислого газа можно использовать в этом опыте?

Ответ:

Подвесьте колбу на чашу весов, окружив её лёгким непроницаемым материалом, обеспечивающим газообмен и удерживающим газ вблизи колбы. Уравновесьте весы, затем заполните окружающее пространство углекислым газом.
Наблюдается нарушение равновесия: чаша с колбой поднимается вверх. Это объясняется тем, что плотность углекислого газа выше плотности воздуха, вследствие чего выталкивающая сила в более плотной среде возрастает. В результате на колбу действует увеличенная выталкивающая сила, что приводит к кажущемуся уменьшению её веса.

§ 47 АРХИМЕДОВА СИЛА

   В предыдущем параграфе был сделан вывод, что выталкивающая сила равна весу жидкости в объёме погружённого в неё тела. Проверим этот вывод на опыте.
   На пружине со стрелкой-указателем подвесим пустое ведёрко и металлический цилиндр такого же объёма. По растяжению пружины можно судить о весе тела. Отметим положение стрелки-указателя.
   Погрузим цилиндр целиком в отливной сосуд, наполненный водой до уровня отливной трубки. При этом часть воды, объём которой равен объёму тела, из отливного сосуда выльется в стакан. Пружина сожмётся, стрелка-указатель поднимется, показывая, что

Продолжение на следующей странице

Конец страницы