Ученик, выполняя эксперимент в домашних условиях, взял цилиндрический сосуд, наполнил его пресной водой и бросил в него яйцо. Яйцо опустилось на дно сосуда. Ученик посыпал солью воду и перемешал, после чего яйцо начало плавать по середине высоты сосуда. Средний обьем яйца 50 см3, а масса 50,5 г. Плотность пресной воды 1000 кг/м3, а соленой 1030 кг/м3. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Aрхимедова сила, действующую на яйцо в соленой воде A) FA = 1,515 Н B) FA = 5,3 Н C) FA = 0,515 Н FA = 0,25 Н FA = 2,5 Н Aрхимедова сила, действующую на яйцо в пресной воде FA = 50 кН FA = 5 Н FA = 0,5 Н FA = 500 Н FA = 50 Н Cила, которую нужно приложить чтобы равномерно поднять яйцо на поверхность пресной воды F = 500 мН F = 5 0 мН F = 50 мкН F = 50 кН F = 5 мН Правильное утверждение: «В пресной воде ...» ρяйца > ρводы FA Fтяж FA >> Fтяж ρяйца < ρводы FA = Fтяж ​

Для решения задачи необходимо использовать закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу объема вытесненной жидкости. Согласно этому закону, архимедова сила, действующая на яйцо, равна весу вытесненной жидкости.

Рассмотрим ситуацию, когда яйцо погружено в пресную воду. В этом случае яйцо полностью находится под поверхностью воды, и его объем равен 50 см3. Так как плотность пресной воды равна 1000 кг/м3, то плотность вытесненной воды также равна 1000 кг/м3. Следовательно, архимедова сила, действующая на яйцо, равна весу вытесненной воды:

F_А = m_вытесненной_воды * g

где m_вытесненной_воды - масса вытесненной воды, которую занимает яйцо. Так как яйцо полностью погружено в воду, то масса вытесненной воды равна массе яйца:

m_вытесненной_воды = m_яйца = 50,5 г

Подставляя известные значения, получаем:

F_А = 50,5 г * 10 м/с2 = 0,505 Н

Ответ: Aрхимедова сила, действующая на яйцо в пресной воде, равна 0,505 Н.

Теперь рассмотрим ситуацию, когда яйцо погружено в соленую воду. В этом случае яйцо плавает на середине высоты сосуда, т.е. находится на глубине, где плотность воды равна плотности яйца. Для определения плотности яйца воспользуемся формулой плотности:

ρ = m/V

где ρ - плотность, m - масса, V - объем. Подставляя известные значения, получаем:

ρ_яйца = 50,5 г/50 см3 = 1,01 г/см3 = 1010 кг/м3

Так как плотность соленой воды больше плотности пресной воды, то яйцо будет вытеснять меньше воды в соленой воде, чем в пресной. Поэтому архимедова