Архимедова сила. Условия плавания тел: ОГЭ по физике

Архимедова сила — это выталкивающая сила, действующая на тело, погружённое в жидкость или газ. Она равна весу вытесненной жидкости (газа) и направлена вертикально вверх. Условия плавания тел определяются соотношением силы тяжести и архимедовой силы, а также плотностей тела и жидкости.

Что нужно знать

• Архимедова сила вычисляется по формуле F_A = ρ_ж · g · V_погр, где ρ_ж — плотность жидкости, g ≈ 9,8 Н/кг (для ОГЭ часто 10 Н/кг), V_погр — объём погружённой части тела.
• Закон Архимеда: на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости (газа).
• Архимедова сила зависит от плотности жидкости и объёма погружённой части тела, но не зависит от плотности самого тела (если оно полностью погружено) и от глубины погружения (если жидкость несжимаема).
• Условия плавания тел: если F_A > F_тяж (ρ_ж > ρ_т), тело всплывает; если F_A = F_тяж (ρ_ж = ρ_т), тело плавает внутри жидкости; если F_A < F_тяж (ρ_ж < ρ_т), тело тонет.
• Для плавающего тела на поверхности: F_A = F_тяж, при этом объём погружённой части определяется отношением плотностей: V_погр/V_тела = ρ_т/ρ_ж.
• Архимедова сила возникает из-за разности давлений жидкости на нижнюю и верхнюю части тела (давление растёт с глубиной).

Термины и понятия

• Архимедова сила: выталкивающая сила, действующая на тело, погружённое в жидкость или газ, равная весу вытесненной жидкости (газа) и…
• Закон Архимеда: на тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (газа).
• Вытесненная жидкость: объём жидкости, который занимало бы тело, погружённое в неё (равен объёму погружённой части тела).
• Условие плавания тел: тело плавает (находится в равновесии), если сила тяжести равна архимедовой силе.
• Плотность вещества: масса единицы объёма; ρ = m/V.
• Погружённый объём: часть объёма тела, находящаяся ниже уровня жидкости.

Частые ошибки

• Забывают, что в формулу архимедовой силы входит объём погружённой части тела, а не весь объём (для плавающих тел).
• Путают плотность жидкости и плотность тела при определении условия плавания.
• Считают, что архимедова сила зависит от глубины погружения (при полном погружении в несжимаемую жидкость она не меняется).
• Ошибочно полагают, что архимедова сила действует только в воде, забывая о газах.

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Архимедова сила. Условия плавания тел» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Механическое движение. Траектория. Путь. Перемещение
• Равномерное прямолинейное движение. Скорость. Графики зависимости пути и скорости от времени
• Неравномерное движение. Средняя скорость
• Равноускоренное прямолинейное движение. Ускорение. Графики зависимости скорости и ускорения от времени
• Инерция. Первый закон Ньютона
• Взаимодействие тел. Масса тела. Плотность вещества

← Предыдущая тема: Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления
Следующая тема: Механическая работа. Мощность

Все темы: ОГЭ по физике