На рисунке 1 изображен цилиндр, частично погруженный в воду. Как изменятся выталкивающая сила и сила тяжести, действующие на цилиндр, если его полностью погрузить в воду, как показано на рисунке 2?

Привет! Давай разберемся с этой задачей про цилиндр и воду.

Разбор задачи:

У нас есть цилиндр, который сначала частично погружен в воду (рис. 1), а потом полностью (рис. 2). Нужно понять, как изменятся две силы: выталкивающая (сила Архимеда) и сила тяжести.

1. Сила тяжести:

Сила тяжести зависит от массы объекта и ускорения свободного падения. Масса цилиндра не меняется, когда мы его погружаем глубже в воду. Поэтому сила тяжести останется прежней.

2. Выталкивающая сила (сила Архимеда):

Выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости. Формула для нее такая: \[ F_A = \rho_{жидкости} \cdot g \cdot V_{погруженной части} \] Где:

• \[ \rho_{жидкости} \] — плотность жидкости (в нашем случае воды, она не меняется).
• \[ g \] — ускорение свободного падения (тоже константа).
• \[ V_{погруженной части} \] — объем той части цилиндра, которая находится под водой.

Теперь смотрим на рисунки:

• На рисунке 1 цилиндр погружен частично.
• На рисунке 2 цилиндр погружен полностью.

Очевидно, что объем погруженной части цилиндра во втором случае больше, чем в первом. Раз объем увеличился, а плотность воды и \[ g \] не изменились, то выталкивающая сила увеличится.

Соответствие:

Теперь сопоставим физические величины и характер их изменения:

• А) Выталкивающая сила — увеличится (цифра 1).
• Б) Сила тяжести — не изменится (цифра 3).

Заполняем таблицу:

Ответ: 13