ЗАДАНИЕ 33 Измерьте выталкивающую силу, действующую на банку с водой, когда она погружена в воду наполовину; целиком. Выясните зависимость выталкивающей силы от глубины погружения тела в жидкость.

Для выполнения этого задания, нам нужно провести эксперимент и измерить выталкивающую силу (силу Архимеда), действующую на банку с водой при разных условиях погружения. Вот как это можно сделать: 1. Подготовка: * Возьмите банку с водой. Важно, чтобы банка была достаточно прочной и не деформировалась при погружении. * Подготовьте емкость с водой, достаточно большую, чтобы можно было полностью погрузить банку. * Используйте динамометр (пружинные весы) для измерения силы. 2. Измерение веса банки в воздухе: * Подвесьте банку с водой к динамометру и запишите показания. Это вес банки с водой в воздухе ( P_{воздух} ). 3. Измерение выталкивающей силы при частичном погружении (наполовину): * Медленно опустите банку в емкость с водой так, чтобы она была погружена ровно наполовину. * Запишите показания динамометра. Это вес банки с водой, частично погруженной в воду ( P_{частично} ). * Вычислите выталкивающую силу ( F_{выталкивающая} ) как разницу между весом в воздухе и весом при частичном погружении: \[ F_{выталкивающая} = P_{воздух} - P_{частично} \] 4. Измерение выталкивающей силы при полном погружении: * Полностью погрузите банку в воду. * Запишите показания динамометра. Это вес банки с водой, полностью погруженной в воду ( P_{полностью} ). * Вычислите выталкивающую силу ( F_{выталкивающая} ) как разницу между весом в воздухе и весом при полном погружении: \[ F_{выталкивающая} = P_{воздух} - P_{полностью} \] 5. Анализ зависимости выталкивающей силы от глубины погружения: * Глубина погружения – это расстояние от поверхности воды до самой нижней точки банки. * При частичном погружении глубина меньше, чем при полном погружении. * Сравните значения выталкивающей силы, полученные при частичном и полном погружении. 6. Выводы: * Выталкивающая сила зависит от объема погруженной части тела. Чем больше объем погруженной части, тем больше выталкивающая сила. * Выталкивающая сила не зависит от глубины погружения как таковой, а зависит от объема жидкости, вытесненного телом. Если объем погруженной части тела остается постоянным, то и выталкивающая сила остается постоянной, независимо от того, на какой глубине находится тело. Теоретическое обоснование: Выталкивающая сила (сила Архимеда) определяется формулой: \[ F_{выталкивающая} = \rho cdot V cdot g \] где: * ( \rho ) – плотность жидкости, * ( V ) – объем погруженной части тела, * ( g ) – ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²). Из этой формулы видно, что на выталкивающую силу влияет только объем погруженной части тела и плотность жидкости, но не глубина погружения как таковая.