РЕШУ ЕГЭ — физика

Задания

Два одинаковых бруска толщиной 6 см и массой 0,5 кг каждый, связанные друг с другом, плавают в воде так, что уровень воды приходится на границу между ними (см. рис.). Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения.

1.  Если воду заменить на керосин, то глубина погружения брусков увеличится.

2.  Если на верхний брусок положить груз массой 600 г, то бруски утонут.

3.  Если в стопку добавить еще один такой же брусок, то глубина ее погружения увеличится на 2 см.

4.  Сила Архимеда, действующая на бруски, равна 5 Н.

5.  Плотность материала, из которого изготовлены бруски, равна 500 кг/⁠м³.

Решение. 1.  Верно. Бруски плавают в воде, значит, будут плавать и в керосине. По условию плавания тел $F_тяж=F_арх.$ Поскольку сила тяжести не изменится, то и сила Архимеда останется прежней. Из формулы $F_арх = \rho_жgV_пчт$ следует, что при уменьшении плотности жидкости объем погруженной части, а соответственно и глубина погружения, увеличатся.

2.  Неверно. Из п. 5 плотность брусков равна $500 кг/м в кубе ,$ откуда объем каждого бруска равен $V= дробь: числитель: m, знаменатель: \rho конец дроби = дробь: числитель: 0,5, знаменатель: 500 конец дроби =10 в степени левая круглая скобка минус 3 правая круглая скобка м в кубе .$

Максимальная сила Архимеда, которая может действовать на бруски при их полном погружении равна:

$F_A=\rho g умножить на 2V = 1000кг/м в кубе умножить на 10м/с в квадрате умножить на 2 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 3 правая круглая скобка м в кубе = 20Н.$

Вес груза массой 0,6 кг равен 6 Н. При этом вес самих брусков равен 10 Н. Сумма этих весов не превышает максимальную силу Архимеда, которая может действовать на бруски, следовательно, бруски не утонут.

3.  Неверно. Если поставить еще один брусок, то система тел по-прежнему будет погружена наполовину, то есть глубина погружения изменится на 3 см.

4.  Неверно. По условию плавания тел

$F_тяж = F_арх = 2mg = 2 умножить на 0,5 умножить на 10 = 10Н.$

5.  Верно. Так как сила тяжести равна $F_тяж = mg = \rho_тgV,$ а сила Архимеда

$F_арх = \rho_жgV_пчт = \rho_жg дробь: числитель: V, знаменатель: 2 конец дроби ,$

то из условия плавания тел получаем: $\rho_тgV = \rho_жg дробь: числитель: V, знаменатель: 2 конец дроби ,$ откуда

$\rho_т= дробь: числитель: \rho_ж, знаменатель: 2 конец дроби = дробь: числитель: 1000, знаменатель: 2 конец дроби =500 кг/м в кубе .$

Ответ: 15.

№ п/п	№ задания	Ответ
1	38602	15

Ключ