Вариант 1
1. Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой 300 кг, объем которого 115 дм³?
Краткое пояснение: Чтобы поднять камень под водой, нужно преодолеть разницу между силой тяжести и выталкивающей силой (силой Архимеда).
Пошаговое решение:
- Находим силу тяжести камня:
\[F_{тяж} = mg = 300 \cdot 9.8 = 2940 \; Н\]
- Находим объем камня в м³:
\[V = 115 \; дм³ = 0.115 \; м³\]
- Находим силу Архимеда:
\[F_{Арх} = \rho Vg = 1000 \cdot 0.115 \cdot 9.8 = 1127 \; Н\]
- Находим разницу между силой тяжести и силой Архимеда:
\[F = F_{тяж} - F_{Арх} = 2940 - 1127 = 1813 \; Н\]
Ответ: 1813 Н
2. Лодка весит 1000 Н. Каков объем погруженной в воду части лодки?
Краткое пояснение: Вес лодки равен весу вытесненной воды (закон Архимеда).
Пошаговое решение:
- Находим вес вытесненной воды, он равен весу лодки:
\[P_{воды} = 1000 \; Н\]
- Находим массу вытесненной воды:
\[m = \frac{P}{g} = \frac{1000}{9.8} = 102.04 \; кг\]
- Находим объем вытесненной воды:
\[V = \frac{m}{\rho} = \frac{102.04}{1000} = 0.102 \; м³\]
Ответ: 0.102 м³
3. В сосуд с водой погрузили три шарика одинакового объема, изготовленные из парафина, дуба и пробки. Какой из них погрузится на большую глубину? Ответ обоснуйте.
Краткое пояснение: Шарик погрузится на большую глубину, если его плотность ближе к плотности воды.
- Плотность парафина: 900 кг/м³
- Плотность дуба: 700 кг/м³
- Плотность пробки: 240 кг/м³
Так как плотность парафина ближе всего к плотности воды (1000 кг/м³), парафиновый шарик погрузится на большую глубину.
Ответ: Парафин
4. Тело объемом 4 дм³ имеет массу 4 кг. Утонет ли тело в бензине?
Краткое пояснение: Тело утонет, если его плотность больше плотности жидкости.
Пошаговое решение:
- Находим объем тела в м³:
\[V = 4 \; дм³ = 0.004 \; м³\]
- Находим плотность тела:
\[\rho = \frac{m}{V} = \frac{4}{0.004} = 1000 \; кг/м³\]
- Плотность бензина: 700 кг/м³
Так как плотность тела (1000 кг/м³) больше плотности бензина (700 кг/м³), тело утонет в бензине.
Ответ: Утонет