Задачи по физике 7 класс: архимедова сила

10 задач по физике для 7 класса по теме «Архимедова сила» — от простых к сложным, с ответами и подробными решениями. Решите задачу, введите ответ числом — сайт сразу проверит его. Если не получается, откройте решение: дано, формула, вычисление.

Задачи на архимедова сила

  1. На полностью погружённое в воду тело действует архимедова сила. Объём вытесненной телом воды равен 0,002 м³. Плотность воды составляет 1000 кг/м³. Ускорение свободного падения принять равным 10 Н/кг. Определите архимедову силу.

    Дано:

    V = 0,002 м³

    ρ = 1000 кг/м³

    g = 10 Н/кг

    Fₐ — ?

    Решение:

    Архимедова сила определяется по формуле:

    Fₐ = ρgV.

    Подставим значения:

    Fₐ = 1000 · 10 · 0,002 = 20 Н.

    Ответ: 20 Н.

  2. Металлический шар полностью погружён в воду. Объём шара равен 500 см³. Плотность воды составляет 1000 кг/м³, ускорение свободного падения — 10 Н/кг. Определите архимедову силу, действующую на шар.

    Дано:

    V = 500 см³ = 0,0005 м³

    ρ = 1000 кг/м³

    g = 10 Н/кг

    Fₐ — ?

    Решение:

    Архимедова сила определяется по формуле:

    Fₐ = ρgV.

    Подставим значения:

    Fₐ = 1000 · 10 · 0,0005 = 5 Н.

    Ответ: 5 Н.

  3. Подводный аппарат полностью погружён в морскую воду. Объём вытесненной воды составляет 0,003 м³. Плотность морской воды равна 1030 кг/м³. Ускорение свободного падения принять равным 10 Н/кг. Определите архимедову силу, действующую на аппарат.

    Дано:

    V = 0,003 м³

    ρ = 1030 кг/м³

    g = 10 Н/кг

    Fₐ — ?

    Решение:

    Архимедова сила определяется по формуле:

    Fₐ = ρgV.

    Подставим значения:

    Fₐ = 1030 · 10 · 0,003 = 30,9 Н.

    Ответ: 30,9 Н.

  4. Пластиковая игрушка полностью погружена в керосин. Объём погружённой части игрушки равен 250 см³. Плотность керосина составляет 800 кг/м³. Ускорение свободного падения принять равным 10 Н/кг. Определите архимедову силу, действующую на игрушку.

    Дано:

    V = 250 см³ = 0,00025 м³

    ρ = 800 кг/м³

    g = 10 Н/кг

    Fₐ — ?

    Решение:

    Архимедова сила определяется по формуле:

    Fₐ = ρgV.

    Подставим значения:

    Fₐ = 800 · 10 · 0,00025 = 2 Н.

    Ответ: 2 Н.

  5. При полном погружении металлической детали в воду на неё действует архимедова сила 15 Н. Плотность воды равна 1000 кг/м³, ускорение свободного падения — 10 Н/кг. Определите объём детали.

    Дано:

    Fₐ = 15 Н

    ρ = 1000 кг/м³

    g = 10 Н/кг

    V — ?

    Решение:

    Архимедова сила определяется по формуле:

    Fₐ = ρgV.

    Выразим объём:

    V = Fₐ / (ρg).

    Подставим значения:

    V = 15 / (1000 · 10) = 0,0015 м³.

    Ответ: 0,0015 м³.

  6. Камень массой 5 кг полностью погружён в воду. Объём вытесненной воды равен 0,004 м³. Плотность воды составляет 1000 кг/м³, ускорение свободного падения — 10 Н/кг. Определите силу, с которой камень давит на подвес, если он удерживается неподвижно.

    Дано:

    m = 5 кг

    V = 0,004 м³

    ρ = 1000 кг/м³

    g = 10 Н/кг

    T — ?

    Решение:

    На камень действуют сила тяжести, архимедова сила и сила натяжения подвеса.

    1. Найдём силу тяжести:

    Fтяж = mg = 5 · 10 = 50 Н.

    2. Найдём архимедову силу:

    Fₐ = ρgV = 1000 · 10 · 0,004 = 40 Н.

    3. Так как камень неподвижен, сила натяжения подвеса равна разности силы тяжести и архимедовой силы:

    T = Fтяж − Fₐ = 50 − 40 = 10 Н.

    Ответ: 10 Н.

  7. Пластиковый брусок массой 0,6 кг и объёмом 0,001 м³ полностью погрузили в воду. Плотность воды равна 1000 кг/м³, ускорение свободного падения — 10 Н/кг. Определите равнодействующую силы тяжести и архимедовой силы, действующих на брусок. Укажите модуль равнодействующей.

    Дано:

    m = 0,6 кг

    V = 0,001 м³

    ρ = 1000 кг/м³

    g = 10 Н/кг

    Fрез — ?

    Решение:

    1. Найдём силу тяжести:

    Fтяж = mg = 0,6 · 10 = 6 Н.

    2. Найдём архимедову силу:

    Fₐ = ρgV = 1000 · 10 · 0,001 = 10 Н.

    3. Архимедова сила больше силы тяжести, поэтому равнодействующая направлена вверх. Её модуль равен:

    Fрез = Fₐ − Fтяж = 10 − 6 = 4 Н.

    Ответ: 4 Н.

  8. Металлическая деталь массой 3 кг полностью погружена в машинное масло. Объём вытесненного масла равен 0,003 м³. Плотность масла составляет 800 кг/м³, ускорение свободного падения — 10 Н/кг. Определите силу, с которой деталь давит на дно сосуда, если она лежит на нём неподвижно.

    Дано:

    m = 3 кг

    V = 0,003 м³

    ρ = 800 кг/м³

    g = 10 Н/кг

    N — ?

    Решение:

    На деталь действуют сила тяжести, архимедова сила и сила реакции опоры.

    1. Найдём силу тяжести:

    Fтяж = mg = 3 · 10 = 30 Н.

    2. Найдём архимедову силу:

    Fₐ = ρgV = 800 · 10 · 0,003 = 24 Н.

    3. Так как деталь неподвижна, сила реакции опоры равна:

    N = Fтяж − Fₐ = 30 − 24 = 6 Н.

    По третьему закону Ньютона деталь давит на дно с такой же силой.

    Ответ: 6 Н.

  9. Деревянный плот плавает на поверхности воды. Масса плота составляет 180 кг. Плотность воды равна 1000 кг/м³, ускорение свободного падения — 10 Н/кг. Считайте, что плот находится в равновесии и действует только сила тяжести и архимедова сила. Определите объём части плота, находящейся под водой.

    Дано:

    m = 180 кг

    ρ = 1000 кг/м³

    g = 10 Н/кг

    V — ?

    Решение:

    Плот плавает в равновесии, поэтому архимедова сила равна силе тяжести:

    Fₐ = Fтяж.

    Запишем формулы:

    ρgV = mg.

    Сократим обе части равенства на g:

    ρV = m.

    Выразим объём погружённой части:

    V = m / ρ.

    Подставим значения:

    V = 180 / 1000 = 0,18 м³.

    Ответ: 0,18 м³.

  10. Металлический предмет массой 1,5 кг и объёмом 0,002 м³ полностью погружён в неизвестную жидкость. При этом сила, с которой предмет действует на подвес, равна 3 Н. Предмет удерживается неподвижно. Ускорение свободного падения принять равным 10 Н/кг. Определите плотность жидкости.

    Дано:

    m = 1,5 кг

    V = 0,002 м³

    T = 3 Н

    g = 10 Н/кг

    ρ — ?

    Решение:

    На предмет действуют сила тяжести, архимедова сила и сила натяжения подвеса.

    1. Найдём силу тяжести:

    Fтяж = mg = 1,5 · 10 = 15 Н.

    2. Так как предмет неподвижен, архимедова сила равна разности силы тяжести и силы натяжения подвеса:

    Fₐ = Fтяж − T = 15 − 3 = 12 Н.

    3. Используем формулу архимедовой силы:

    Fₐ = ρgV.

    Выразим плотность жидкости:

    ρ = Fₐ / (gV).

    Подставим значения:

    ρ = 12 / (10 · 0,002) = 12 / 0,02 = 600 кг/м³.

    Ответ: 600 кг/м³.