Ученик провел эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, полностью погруженное в жидкость. Для эксперимента он использовал различные жидкости и сплошные…
Ученик провел эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, полностью погруженное в жидкость. Для эксперимента он использовал различные жидкости и сплошные цилиндры разного объема, изготовленные из разного материала. Результаты экспериментальных измерений объема цилиндров V и выталкивающей силы FA (с указанием погрешности измерения) для различных цилиндров и жидкостей он представил в таблице (см. рисунок). Какие утверждения соответствуют результатам проведенных экспериментальных измерений? Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. выталкивающая сила, действующая на тело при погружении в масло, больше выталкивающей силы, действующей на тело при погружении в воду. Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объема тела. Выталкивающая сила зависит от плотности материала цилиндра. Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости. Выталкивающая сила не зависит от объема тела. Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра.
Для решения данной задачи необходимо вспомнить основные принципы, связанные с понятием выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость. Основным принципом, который следует учитывать, является закон Архимеда.
Закон Архимеда
Закон Архимеда утверждает, что на любое тело, полностью или частично погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этой жидкостью объемом. То есть:
\[ F_A = \rho_{ж} \cdot V_{погруж} \cdot g \]
где:
- \( F_A \) — выталкивающая сила,
- \( \rho_{ж} \) — плотность жидкости,
- \( V_{погруж} \) — объем, погруженный в жидкость,
- \( g \) — ускорение свободного падения.
Теперь давайте проанализируем предоставленные утверждения:
- Выталкивающая сила, действующая на тело при погружении в масло, больше выталкивающей силы, действующей на тело при погружении в воду.
- Это утверждение может быть верным или неверным и зависит от плотности используемого масла и воды. Если плотность масла меньше плотности воды, это утверждение будет неверным. В противном случае - может быть верным.
- Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объема тела.
- Это утверждение верно, поскольку с увеличением объема тела, увеличивается и объем вытесненной жидкости, что, в свою очередь, приводит к увеличению выталкивающей силы.
- Выталкивающая сила зависит от плотности материала цилиндра.
- Это утверждение неверно. Выталкивающая сила зависит только от плотности жидкости и объема вытесненной жидкости, а не от плотности самого тела (материала цилиндра).
- Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости.
- Это утверждение верно. Чем выше плотность жидкости, тем больше выталкивающая сила.
- Выталкивающая сила не зависит от объема тела.
- Это утверждение неверно. Выталкивающая сила прямо пропорциональна объему погруженного тела.
- Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра.
- Это утверждение верно, потому что выталкивающая сила не зависит от того, из какого материала изготовлено тело.
Вывод
Учитывая вышеизложенное, правильные утверждения, соответствующие результатам проведенных экспериментальных измерений, будут:
- Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объема тела.
- Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости.
Таким образом, правильные ответы — 2 и 4.
