Закон Архимеда.

  1. Сформулируйте закон Архимеда, проиллюстрируйте его формулой и сделайте рисунок.
    На тело, погружённое (частично или полностью) в неподвижную (относительно этого тела) жидкость или газ, таким образом что между стенками сосуда (в котором находится эта жидкость или газ) и этим телом есть прослойка жидкости или газа, действует выталкивающая сила, равная по модулю весу жидкости или газа, вытесненной этим телом и направленная противоположно ему.
    \vec{F}_А=-\vec{P};
    где \vec{F}_А~- эта выталкивающая сила (сила Архимеда),
    \vec{P}~- вес вытесненной этим телом жидкости или газа. (Под весом вытесненной жидкости или газа, как я понимаю, здесь имеется ввиду скорее произведение m \cdot \vec{g}, где m~- масса этой вытесненной жидкости или газа, а \vec{g}~- ускорение свободного падения).
    Посмотрите на рис. 58.

    Рис. 58. Закон Архимеда.
    1 — тело, погруженное в жидкость (3),
    2 — поверхность жидкости (3),

    \vec{F}_А~- сила Архимеда, действующая на тело (1),
    \overrightarrow{mg}~- произведение массы вытесненной этим телом жидкости на ускорение свободного падения.
  2. В каком случае между стенками сосуда (в котором находится жидкость или газ) и погруженным в неё телом есть прослойка жидкости или газа?
    Обычно между стенками сосуда (в котором находится жидкость или газ) и погруженным в неё телом есть прослойка жидкости или газа. Её (прослойки) нет в особых случаях, когда что-то препятствует попаданию жидкости или газа между телом и стенками.
  3. Приведите пример, когда между стенками сосуда (в котором находится жидкость или газ) и погруженным в неё телом нет прослойки жидкости или газа?
    Например, если дно тела намазали водоотталкивающим веществом, поставили в пустой сосуд, а затем налили в этот сосуд воду. В таком случае между дном тела и дном сосуда не будет прослойки жидкости.
  4. Будет ли в приведённом в предыдущем вопросе примере между стенками сосуда (в котором находится жидкость или газ) и погруженным в неё телом прослойка газа? Какого?
    Да, приведённом в предыдущем пункте примере между стенками сосуда (в котором находится жидкость или газ) и погруженным в неё телом будет прослойка воздуха.
  5. Откуда начинается вектор \overrightarrow{mg} на рисунке 58?
    Вектор \overrightarrow{mg} на рис. 58 начинается из центра объёма вытесненной телом (1) жидкости или газа.
  6. Запишите ещё одну формулу, иллюстрирующую закон Архимеда.
    F_А=\rho \cdot g \cdot V;
    где F_А~- модуль силы Архимеда, действующей со стороны жидкости или газа, покоящейся относительно погруженного (частично или полностью) в неё тела, на это тело,
    \rho~- плотность этой жидкости или газа,
    g~- модуль ускорения свободного падения,
    V~- объём вытесненной этим телом жидкости или газа.
  7. Когда можно применять предыдущую формулу в случае, когда тело движется относительно жидкости или газа, в которую оно погружено?
    Предыдущую формулу в случае, когда тело движется относительно жидкости или газа, в которую оно погружено можно применять, когда влиянием этого движения можно пренебречь. Если в задаче ЕГЭ не идёт речи о таком влиянии, то им можно пренебречь.
  8. В какой точке к телу приложена сила Архимеда?
    В случае, если тело погружено в однородную (по плотности) жидкость или газ, то сила Архимеда приложена к телу в точке, являющейся центром объёма вытесненной жидкости или газа.
  9. Запишите условия плавания тел.
    В случае, когда на тело действуют только сила тяжести (модуль которой F_т) и сила Архимеда (модуль которой F_А):
    если F_т>F_А, то тело тонет,
    если F_т=F_А, то тело плавает в данной жидкости или газе,
    если F_т<F_А, то тело всплывает.

Ссылки:

  1. Эти же вопросы без ответов.
  2. Следующая тема (Импульс).
  3. Предыдущая тема (Давление столба жидкости).
  4. Для комментариев, касающихся не только ЕГЭ по физике или этого сайта.

2 комментария

  1. А как определяется центр объема вытесненной телом жидкости или газа в пункте 5? и что это вообще такое?

    1. Например, на рисунке это объём занимаемый телом ниже пунктирной линии. Наверно можно сказать, что это внешний объём тела, находящийся внутри жидкости или газа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *