ЗАКОН АРХИМЕДА
Задание 605.
В какой воде и почему легче плавать: в морской или речной?
Задание 606.
К чашкам весов подвешены два одинаковых железных шарика (рис. 183). Нарушится ли равновесие, если шарики опустить в жидкости? Ответ объясните.
Рис. 183
Задание 607.
В сосуд погружены три железных шарика равных объемов (рис. 184). Одинаковы ли силы, выталкивающие шарики? (Плотность жидкости вследствие ничтожной сжимаемости на любой глубине считать одинаковой.)
Рис. 184
Задание 608.
Свинцовая дробинка опускается с постоянной скоростью на дно сосуда, наполненного маслом. Какие силы действуют на дробинку?
Задание 609.
К чашкам весов подвешены две гири равного веса: фарфоровая и железная. Нарушится ли равновесие весов, если гири опустить в сосуд с водой?
Задание 610.
В сосуде три жидкости: слегка подкрашенная вода, растворитель (четыреххлористый углерод) и керосин Укажите на порядок расположения этих жидкостей. (Плотность растворителя 1595 кг/м3.)
Задание 611.
Почему горящий керосин нельзя тушить водой?
Задание 612.
На дне сосуда с водой лежат одинаковой массы шары: чугунный и железный. Одинаковое ли давление на дно сосуда производят эти шары?
Задание 613.
На поверхности воды плавают бруски из дерева, пробки и льда (рис. 185). Укажите, какой брусок пробковый, а какой из льда.
Рис. 185
Задание 614.
Березовый и пробковый шарики равного объема плавают на воде. Какой из них глубже погружен в воду? Почему?
Задание 615.
Для отделения зерен ржи от ядовитых рожков спорыньи их смесь высыпают в воду. Зерна ржи и спорыньи в ней тонут. Затем в воду добавляют соль. Рожки начинают всплывать, а рожь остается на дне. Объясните это явление.
Задание 616.
В сосуд, содержащий воду, керосин и жидкий растворитель (четыреххлористый углерод, плотность которого равна 1595 кг/м3), опущены три шарика: парафиновый, пробковый и стеклянный. Как расположены шарики?
Задание 617.
В сосуде с водой (при комнатной температуре) плавает пробирка (рис. 186). Останется ли пробирка на такой же глубине, если воду слегка подогреть; охладить? (Увеличение объема пробирки при нагревании и охлаждении не учитывать. Охлаждение производить при температуре не ниже 4 °С.)
Рис. 186
Задание 618.
В сосуд с водой опущены три одинаковые пробирки с жидкостью (рис. 187). На какую из пробирок действует наибольшая выталкивающая сила? (Плотность воды на всей глубине считать одинаковой.) Ответ обоснуйте.
Рис. 187
Задание 619.
На рисунке 188 изображен поплавок, который можно использовать как весы. Объясните, как действуют такие весы.
Рис. 188
Задание 620.
Пробирка, в которой находится брусок пластилина, плавает в воде (рис. 189, а). Изменится ли глубина погружения пробирки в воду, если пластилин вынуть и подклеить ко дну (рис. 189, б)? Если изменится, то как? Ответ объясните.
Рис. 189
Задание 621.
Стальной брусок подвешен к пружине и опущен в воду (рис. 190). С одинаковой ли силой давит вода на верхнюю и нижнюю поверхности бруска? Ответ обоснуйте.
Рис. 190
Задание 622.
Подвешенный на нити стальной брусок погружен в воду (рис. 190). Назовите взаимодействующие тела и силы, действующие на брусок. Изобразите эти силы графически.
Задание 623.
Деревянный шар плавает на воде (рис. 191). Назовите силы, действующие на шар. Изобразите эти силы графически.
Рис. 191
Задание 624.
Стальной брусок, вес которого 15,6 Н, погрузили в воду (рис. 190). Определите значение и направление силы натяжения пружины.
Задание 625.
Вычислите выталкивающую силу, действующую на гранитную глыбу, которая при полном погружении в воду вытесняет ее некоторую часть. Объем вытесненной воды равен 0,8 м3.
Задание 626.
Железобетонная плита размером 3,5 X 1,5 X 0,2 м полностью погружена в воду. Вычислите архимедову силу, действующую на плиту.
Задание 627.
Железобетонная плита размером 4X 0,3 X 0,25 м погружена в воду на половину своего объема. Какова архимедова сила, действующая на нее?
Задание 628.
Один брусок имеет размер 2 X 5 X 10 см, а соответствующий размер другого бруска в 10 раз больше (0,2 X 0,5 X 1 м). Вычислите, чему будут равны архимедовы силы, действующие на эти бруски при полном погружении их в пресную воду, в керосин.
Задание 629.
Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объемом 0,72 м3, а будучи погруженным в воду целиком — 0,9 м3. Определите выталкивающие силы, действующие на брусок. Объясните, почему различны эти силы.
Задание 630.
Определите показания пружинных весов при взвешивании в воде тел объемом 100 см3 из алюминия, железа, меди, свинца.
Задание 631.
Определите, что покажут пружинные весы, если тела объемом 100 см3 из алюминия, железа, свинца взвешивать в керосине.
Задание 632.
Чему равна архимедова сила, действующая в воде на тела объемом 125 см3 из стекла, пробки, алюминия, свинца?
Задание 633.
Пробирку поместили в мензурку с водой. Уровень воды при этом повысился от деления 100 до 120 см3. Сколько весит пробирка, плавающая в воде?
Задание 634.
На сколько гранитный булыжник объемом 0,004 м3 будет легче в воде, чем в воздухе?
Задание 635.
Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой 30 кг, объем которого 0,012 м3?
Задание 636.
Брусок размером 20 X 10 X 5 см может занимать в воде указанные на рисунке 192 положения. Докажите, что на него действует одна и та же выталкивающая сила.
Рис. 192
Задание 637.
До какого уровня поднимется вода в мензурке, если в ней будет плавать брусок; шар (рис. 193)?
Рис. 193
Задание 638.
Масса пробкового спасательного круга равна 4,8 кг. Определите подъемную силу этого круга в пресной воде.
Задание 639.
Какой максимальной подъемной силой обладает плот, сделанный из 10 бревен объемом по 0,6 м3 каждое, если плотность дерева 700 кг/м3?
Задание 640.
Плот состоит из 12 сухих еловых брусьев, Длина каждого бруса 4 м, ширина 30 см и толщина 25 см. Можно ли на этом плоту переправить через реку автомашину весом 10 кН?
Задание 641.
Прямоугольная баржа длиной 5 м и шириной 3 м после загрузки осела на 50 см. Определите вес груза, принятого баржей.
Задание 642.
Судно, погруженное в пресную воду до ватерлинии, вытесняет воду объемом 15 000 м3. Вес судна без груза равен 5 • 106 Н. Чему равен вес груза?
Задание 643.
После разгрузки баржи ее осадка в реке уменьшилась на 60 см. Определите вес груза, снятого с баржи, если площадь сечения баржи на уровне воды равна 240 м2.
Задание 644.
Площадь сечения теплохода на уровне воды равна 2000 м2. Сколько нужно добавить груза, чтобы теплоход погрузился в морской воде еще на 1,5 м, считая, что борта его на данном уровне вертикальны?
Задание 645.
Сколько воды вытесняет плавающий деревянный брус длиной 3 м, шириной 30 см и высотой 20 см? (Плотность дерева 600 кг/м3.)
Задание 646.
Площадь льдины 8 м2, толщина 25 см. Погрузится ли она целиком в пресную воду, если на нее встанет человек, вес которого равен 600 Н?
Задание 647.
Какой минимальный объем должна иметь подводная часть надувной лодки массой 7 кг, чтобы удержать на воде юного рыболова, вес которого равен 380 Н?
Задание 648.
Известно, что масса мраморной плиты равна 40,5 кг. Какую силу надо приложить, чтобы удержать эту плиту в воде?
Задание 649.
Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой кусок пробкового дерева, масса которого равна 80 г?
Задание 650.
Плавающее тело вытесняет керосин объемом 120 см3. Какой объем воды будет вытеснять это тело? Определите массу тела.
Задание 651.
Используя данные рисунка 194, определите плотность камня.
Рис.194
Задание 652.
Было установлено, что при полном погружении куска меди в керосин вес его уменьшается на 160 Н. Каков объем этого куска меди?
Задание 653.
На коромысле весов уравновесили два одинаковых сосуда. Нарушится ли равновесие весов, если один сосуд поместить в открытую банку и заполнить ее углекислым газом (рис. 195)?
Рис. 195
Задание 654.
Один из двух одинаковых воздушных шаров заполнили водородом, другой до такого же объема — гелием. Какой из этих шаров обладает большей подъемной силой? Почему?
Задание 655.
Равны ли массы пятирублевой монеты и куска пробки, уравновешенные на очень точных и чувствительных весах? Ответ объясните.
Задание 656.
Назовите газы, в которых мог бы плавать мыльный пузырь, наполненный воздухом. (Весом пузыря пренебречь.)
Задание 657.
Детский шар объемом 0,003 м3 наполнен водородом. Масса шара с водородом 3,4 г. Какова подъемная сила детского шара?
Задание 658.
Радиозонд объемом 10 м3 наполнен водородом. Какого веса радиоаппаратуру он может поднять в воздухе, если оболочка его весит 6 Н?
Задание 659.
Масса снаряжения воздушного шара (оболочки, сетки, корзины) составляет 450 кг. Объем шара 1600 м3. Вычислите, какой подъемной силой будет обладать этот шар при наполнении его водородом, гелием, светильным газом. (Плотность светильного газа 0,4 кг/м3.)
Задание 660.
Стратостат «СССР», на котором стратонавты поднялись на высоту 19 км, имел объем 24 500 м3. При подъеме в оболочке стратостата было только 3200 м3 водорода. Почему же объем оболочки сделали таким большим?