Выталкивающая сила. Закон Архимеда: Что мы узнали. Вопросы и задания

Что мы узнали

• На тело, полностью или частично погружённое в жидкость, действует направленная вверх выталкивающая сила (сила Архимеда). Эта сила — равнодействующая сил давления, действующих на все участки погружённой в воду поверхности тела.

• Закон Архимеда: на тело, полностью или частично погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная по модулю весу жидкости в объёме погружённой части тела.

• При погружении тела в жидкость показание весов, к которым подвешено тело, уменьшается на величину, равную модулю силы Архимеда. Благодаря этому плотность погружённого тела можно измерить с помощью гидростатического взвешивания.

Вопросы и задания

Первый уровень

1. Опишите явления, которые указывают на существование выталкивающей силы.

2. Объясните, почему на погружённое в жидкость тело действует выталкивающая сила.

3. Сформулируйте закон Архимеда.

4. Какова природа силы Архимеда? Сравните её с другими известными вам силами.

5. Вы входите в море, озеро или в реку. Как изменяется при этом действующая на вас архимедова сила?

6. Медный и алюминиевый шары одинакового объёма лежат на дне бассейна с водой. Во сколько раз различаются действующие на них выталкивающие силы?

Второй уровень

7. В сосуде с водой лежат алюминиевый и медный шары. На какой из них действует большая сила Архимеда, если: а) радиусы шаров равны; б) массы шаров равны?

8. Медный и алюминиевый шары одинаковой массы лежат на дне бассейна с водой. Во сколько раз различаются действующие на них выталкивающие силы?

9. Опишите метод гидростатического взвешивания. Что можно измерить с помощью этого метода?

10. На рычажных весах уравновесили два шара — золотой и медный. Нарушится ли равновесие весов, если погрузить их вместе с шарами в воду? Если нарушится, то какой шар в воде «перевесит»?

11. На полностью погружённую в воду медную деталь массой 8,9 кг действует выталкивающая сила 20 Н. Сплошная это деталь или полая? Если полая, то чему равен объём полости?

12. В жидкость погрузили подвешенный на пружинных весах алюминиевый брусок. При полном погружении бруска показания весов уменьшились на 26 %. Какая это может быть жидкость?

13. Силы Архимеда, действующие на одно и то же тело в воде и в керосине, отличаются на 2 Н. В какой жидкости выталкивающая сила больше? Чему равен объём тела?

14. Какую силу надо приложить к лежащему на дне озера гранитному камню массой 10 кг, чтобы поднять его со дна?

15. Составьте задачу на силу Архимеда, ответом которой было бы «10 см₃».

Домашняя лаборатория

1. Надуйте до разного размера три воздушных шарика. Проверьте с их помощью закон Архимеда: какой из шариков легче утопить в ванне с водой? Заметили ли вы, что сила Архимеда увеличивается, когда увеличивается объём погружённой в воду части шарика?

2. Положите небольшой камень в полиэтиленовый пакет и подвесьте его на бельевой резинке. Уменьшается ли длина резинки при погружении пакета с камнем в воду? Объясните ваш опыт.