Ответ:
Цель: выяснить, как сила Архимеда зависит от плотности жидкости.
Гипотеза: при одинаковом объёме погружённой части тела сила Архимеда прямо пропорциональна плотности жидкости.
Оборудование: тело, которое полностью погружается и не растворяется в жидкостях; динамометр; сосуды с водой, солёной водой и другой жидкостью известной плотности.
- Измерить вес тела в воздухе: P.
- Полностью погрузить тело в первую жидкость, не касаясь дна и стенок, и записать показание динамометра T1.
- Вычислить силу Архимеда: FA1 = P − T1.
- Повторить измерения в других жидкостях. Сохранять одинаковую глубину полного погружения и использовать то же тело.
- Сравнить полученные силы с плотностями жидкостей. По закону Архимеда FA = ρжgVпогр; при неизменных g и Vпогр сила Архимеда прямо пропорциональна плотности жидкости.
Пример условных данных (объём тела 100 см³ = 0,0001 м³; g ≈ 9,8 м/с²; тело полностью погружено):
| Жидкость | Плотность, кг/м³ | Расчёт силы Архимеда | Сила, Н |
|---|---|---|---|
| Вода | 1000 | 1000 · 9,8 · 0,0001 | 0,98 |
| Солёная вода | 1200 | 1200 · 9,8 · 0,0001 | 1,176 |
| Жидкость плотностью 800 кг/м³ | 800 | 800 · 9,8 · 0,0001 | 0,784 |
Вывод: при одинаковом объёме погружённого тела сила Архимеда тем больше, чем больше плотность жидкости. Таблица содержит условные расчётные данные; в реальном опыте их следует заменить собственными измерениями.
