Вариант 2. 1. Почему детский воздушный шарик, наполненный водородом, поднимается, а надутый воздухом - опускается? 2. Рыба карп вытесняет 600 см³ воды. Найди выталкивающую на рыбу.

1. Почему шарики ведут себя по-разному:

• Шарик, наполненный водородом:
  • Водород легче воздуха (его плотность меньше плотности воздуха).
  • Архимедова сила (выталкивающая сила, действующая на шарик) больше силы тяжести, действующей на шарик с водородом.
  • Поэтому шарик поднимается вверх.
• Шарик, надутый воздухом:
  • Воздух внутри шарика имеет примерно ту же плотность, что и окружающий воздух (небольшая разница может быть из-за разницы температур или влажности).
  • Сила тяжести, действующая на шарик (включая вес оболочки шарика), больше, чем архимедова сила.
  • Поэтому шарик опускается вниз.

2. Расчет выталкивающей силы на рыбу:

Дано:

• Объем вытесненной воды, \[ V = 600 \,\text{см}^3 = 0.0006 \,\text{м}^3 \]
• Плотность воды, \[ \rho_{\text{воды}} = 1000 \,\text{кг/м}^3 \]
• Ускорение свободного падения, \[ g = 9.8 \,\text{м/с}^2 \]

Найти: Выталкивающую силу (силу Архимеда), \[ F_A \]

Решение:

Выталкивающая сила (сила Архимеда) рассчитывается по формуле:

\[ F_A = \rho_{\text{воды}} \cdot V \cdot g \]

Подставим значения:

\[ F_A = 1000 \,\text{кг/м}^3 \cdot 0.0006 \,\text{м}^3 \cdot 9.8 \,\text{м/с}^2 = 5.88 \,\text{Н} \]

Ответ: \[ F_A = 5.88 \,\text{Н} \]