Закон Архимеда. Плавание тел: Ответы, указания, решения

23.13. 0,5 Н.

23.14. 800 кг/м³.

23.15. 258 Н.

23.16. 800 кг/м³.

23.17.100 см³.

23.18. Нет; да; да.

23.19. На 40 Н.

23.20. 280 см³.

23.25. Одинакова.

23.26. Решение. Плотность мрамора меньше плотности меди, поэтому при одинаковой массе мрамор имеет больший объем. Следовательно, на него действует большая выталкивающая сила и его легче удержать в воде.

23.31. Бутылка утонет.

23.36. Указание. Рассмотрите случаи погружения топора в различные жидкости.

23.37. 90 Н.

23.38. 1 Н. Решение. Выталкивающая сила F_A = p_ВgV. Объем вытесненной воды равен объему тела: Отсюда

23.39. Утонет (выталкивающая сила меньше силы тяжести).

23.40.100 МН.

23.41. 75 кН.

23.42. 0,3 м³.

23.43. 30 т.

23.44. 120 кН.

23.45. 1000 м².

23.46. 950 Н.

23.47. Нет (плотность короны меньше плотности золота).

23.49. Выталкивающая сила увеличивалась, как и вес пузыря.

23.52. Нет, затонувший корабль обязательно опустится на дно.

23.53. Архимед сначала погрузил на плот слона, отметил уровень погружения, а затем загружал на плот слитки золота до такого же погружения.

23.54. Не изменится. Решение. Масса воды, вытесненной плавающим льдом, в точности равна массе льда, так как выталкивающая сила уравновешивает силу тяжести. При таянии лед превращается в воду той же массы.

23.55. Уровень воды понизится. Решение. Плавающий лед вытеснял воду, масса которой была равна общей массе льда и шарика. После таяния льда шарик утонет. Тогда масса вытесненной им воды станет намного меньше массы шарика. Таким образом, масса и объем вытесненной воды уменьшатся.

23.56. Решение. В сосуде с вертикальными стенками полная сила давления на дно равна общему весу содержимого сосуда. Следовательно, эта сила не изменится, когда кружка утонет. А вот сила давления воды на дно уменьшится (как раз на величину силы давления утонувшей кружки на дно). Следовательно, уменьшится и давление р воды на дно. Согласно формуле р = ρgh отсюда следует, что высота h уровня воды уменьшится. Этот ответ можно получить и иначе (см. решение задачи 23.54).

23.57. Уровень воды после таяния льда не изменится.

23.59. Имеется полость объемом 30 см³.

23.60. 1,32 Н.

23.61. Примерно 23 м³.

23.62. 800 кг/м³; 700 кг/м³.

23.63. 500 кг/м³.

23.64. 180 м³.

23.65. 4,5 дм3; 0,5 дм³.

23.66. 800 кг/м³.

23.67. Переправа невозможна. Решение. Из условия плавания следует, что при полном погружении бревен масса вытесненной воды m_B должна быть не меньше, чем масса плота с грузовиком: m_B ≥ m + М. Поскольку объем каждого бревна равен lS, это условие можно записать в виде NlS(ρ_B - ρ) ≥ М, то есть

Итак для переправы необходимо не менее 34 бревен.

23.68. 0,55 кг/м³.

23.69.1,1 кг/м³.

23.70. Решение. Если из лодки вычерпать некоторую массу воды, она будет вытеснять именно на столько меньше воды в бассейне. Поскольку вода из лодки попадает в тот же бассейн, уровень воды в нем не изменится. Это и понятно: ведь общий вес содержимого бассейна не изменится. Следовательно, не изменится и сила давления воды на дно, зависящая от уровня воды.

23.71. Понизится.

23.72. 3000 кг/м³.

23.73. Сжимая бутылку, мы увеличиваем давление внутри нее. Воздух внутри пробирки также сжимается, и объем вытесненной воды уменьшается. Вследствие этого уменьшается действующая на пробирку выталкивающая сила.

23.74. Поднимется. 23.75. 0,5.

23.76. Может.

23.77. Во время подъема стратостата атмосферное давление (то есть внешнее давление на оболочку) заметно уменьшается. Поэтому объем оболочки увеличивается, а давление гелия в оболочке — уменьшается. Если бы объем оболочки не мог изменяться, давление гелия разорвало бы ее.

<<< Третий уровень