Давление и сила Архимеда
Разберите давление на опору, давление воды и условия плавания тел.
Вопросы и ответы
Выберите ответ мысленно и откройте пояснение для проверки.
-
Один и тот же человек стоит сначала в ботинках, затем в снегоступах. Суммарная площадь опоры снегоступов больше. Почему среднее давление на снег уменьшается?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Та же сила приходится на бо́льшую площадь
Среднее давление равно силе давления, делённой на площадь опоры. Если стоящий человек опирается на бо́льшую площадь при той же силе, давление меньше.
-
Ящик давит на пол с силой 240 Н. Площадь его опоры составляет 0,30 м². Каково среднее давление ящика на пол?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 800 Па
Среднее давление равно 240 Н ÷ 0,30 м² = 800 Н/м², или 800 Па.
-
Каково давление, создаваемое только слоем воды на глубине 0,45 м? Плотность воды — 1 000 кг/м³, g = 10 м/с².
Ответ и пояснение
Верный ответ: 4 500 Па
Слой жидкости создаёт давление p = ρgh. Подстановка даёт 1 000 × 10 × 0,45 = 4 500 Па. Атмосферное давление здесь не входит в расчёт.
-
В узком стакане и широкой миске вода покоится. В обоих сосудах её глубина 5 см, а давление воздуха над водой одинаково. Как сравнить давление воды у дна?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Оно одинаково
Давление воды на заданной глубине зависит от плотности жидкости и глубины. Форма сосуда и общий объём воды этого сравнения не меняют.
-
Площадь большого поршня идеального гидравлического пресса в 6 раз больше площади малого. Дополнительная сила на малом поршне — 25 Н. Какова вызванная ею дополнительная сила на большом поршне?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 150 Н
По закону Паскаля приращение давления передаётся по жидкости без изменения. При одинаковом приращении давления сила пропорциональна площади поршня: 25 × 6 = 150 Н.
-
Брусок полностью погружён в воду и не касается дна. Его объём — 300 см³. Чему равна действующая на брусок сила Архимеда? Плотность воды — 1 000 кг/м³, g = 10 м/с².
Ответ и пояснение
Верный ответ: 3 Н
Вытесненный объём воды равен 300 см³, или 0,0003 м³. По формуле F = ρgV получаем 1 000 × 10 × 0,0003 = 3 Н.
-
Герметичный поплавок покоится на поверхности воды и не касается стенок. Сила тяжести, действующая на него, равна 4 Н. Какова сила Архимеда?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 4 Н
Поплавок находится в равновесии. Действующая вверх сила Архимеда уравновешивает направленную вниз силу тяжести, поэтому обе силы равны по модулю.
-
Два одинаковых жёстких шарика полностью погружены в воду. Один удерживают на глубине 20 см, другой — на глубине 60 см. Плотность воды считаем одинаковой. Как различаются выталкивающие силы?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Выталкивающие силы равны
Сила Архимеда зависит от плотности воды и объёма вытесненной жидкости. Оба шарика вытесняют одинаковый объём, хотя давление воды на нижний шарик больше.
Тест по давлению и силе Архимеда подойдёт для повторения физики за 7 класс. Вы разберёте, зачем снегоступам широкая опора, сравните давление воды в двух сосудах и вычислите выталкивающую силу для погружённого тела. Задача про гидравлический пресс покажет, как давление связывает силы на двух поршнях.
В расчётах обращайте внимание, где в условии дана глубина, где — площадь опоры, а где — объём погружённой части. Эти величины нужны в разных формулах. В объяснениях к ответам можно сверить, как отделить давление столба жидкости от атмосферного и какие силы действуют на плавающий поплавок.