Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена:
А. противоположно силе тяжести, приложенной к телу
Б. в направлении силы тяжести, приложенной к телу
В. вначале в направлении силы тяжести, по мере погружения − противоположно силе тяжести
Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена:
А. противоположно силе тяжести, приложенной к телу
В данной задаче речь идет о выталкивающей силе, которая действует на тело, погруженное в жидкость или газ. Это явление связано с законом Архимеда, который является одним из фундаментальных законов гидростатики.
Теоретическая часть:
Определение выталкивающей силы:
Когда тело частично или полностью погружается в жидкость или газ, на него начинает действовать выталкивающая сила. Эта сила возникает из−за разности давления жидкости или газа на нижнюю и верхнюю поверхности тела. Давление в жидкости или газе увеличивается с глубиной (на нижней поверхности давление больше, чем на верхней), что приводит к возникновению силы, направленной вверх.
Формулировка закона Архимеда:
Закон Архимеда гласит: "На любое тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа, вытесненного этим телом." Математически это можно выразить как:
$$
F_{\text{арх}} = \rho_{\text{ж}} \cdot g \cdot V_{\text{тела}},
$$
где:
Направление выталкивающей силы:
Выталкивающая сила всегда направлена вертикально вверх, независимо от того, как тело погружено в жидкость или газ. Это связано с тем, что давление на нижнюю сторону тела всегда больше, чем на верхнюю сторону.
Баланс сил для тела в жидкости или газе:
На тело, погруженное в жидкость или газ, действуют две основные силы:
В зависимости от соотношения этих сил, тело может:
− Всплывать (если $ F_{\text{арх}} > F_{\text{тяж}} $),
− Оставаться в равновесии внутри жидкости или газа (если $ F_{\text{арх}} = F_{\text{тяж}} $),
− Тонуть (если $ F_{\text{арх}} < F_{\text{тяж}} $).
Практическое применение закона Архимеда:
Этот закон объясняет множество явлений, например:
Условия проявления силы Архимеда:
Сила Архимеда действует на тело только в случае, если оно находится в жидкости или газе. Если тело находится в вакууме, никакая выталкивающая сила не возникает, так как вакуум не имеет плотности.
Для ответа на вопрос задачи важно помнить, что выталкивающая сила всегда противоположна направлению силы тяжести, т.е. она направлена вверх.
Пожауйста, оцените решение