Контрольная по физике 7 класс

Решим задачи по порядку:

1. Выталкивающая сила на человека:

Плотность солёной воды: ρ = 1090 кг/м³
Объём погружённой части: V = 65 дм³ = 0,065 м³ (т.к. 1 дм³ = 0,001 м³)
Выталкивающая сила (сила Архимеда) рассчитывается по формуле:

F_выт = ρ * g * V, где g - ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²)

F_выт = 1090 кг/м³ * 9,8 м/с² * 0,065 м³ ≈ 693,67 Н

Ответ: Выталкивающая сила, действующая на человека, равна приблизительно 693,67 Н.

2. Порядок расположения жидкостей: спирт, ацетон, мёд

Порядок расположения жидкостей определяется их плотностью. Жидкость с меньшей плотностью будет находиться сверху, а с большей - снизу.

Плотность спирта (этилового): ≈ 790 кг/м³
Плотность ацетона: ≈ 791 кг/м³
Плотность мёда: ≈ 1400 - 1500 кг/м³ (зависит от сорта и влажности)
Порядок расположения (сверху вниз):

Спирт (самая низкая плотность)
Ацетон (чуть плотнее спирта, но всё ещё значительно меньше плотности мёда)
Мёд (самая высокая плотность)
Почему: Жидкости располагаются таким образом из-за гравитации. Более плотные жидкости “тонут” в менее плотных, стремясь занять положение с наименьшей потенциальной энергией.

3. Сила для удержания бетонной плиты в воде:

Масса плиты: m = 5 т = 5000 кг
Объём плиты: V = 2 м³
Плотность воды: ρ_воды = 1000 кг/м³
g = 9,8 м/с²
Вес плиты в воздухе: P = m * g = 5000 кг * 9,8 м/с² = 49000 Н

Выталкивающая сила, действующая на плиту: F_выт = ρ_воды * g * V = 1000 кг/м³ * 9,8 м/с² * 2 м³ = 19600 Н

Сила, необходимая для удержания плиты в воде (равна разнице между весом плиты и выталкивающей силой): F_удерж = P - F_выт = 49000 Н - 19600 Н = 29400 Н

Ответ: Необходимая сила для удержания плиты в воде равна 29400 Н.

4. Подъёмная сила плота:

Количество бревен: n = 10
Объём одного бревна: V_б = 0,7 м³
Плотность дерева: ρ_дер = 700 кг/м³
Плотность воды: ρ_воды = 1000 кг/м³
g = 9,8 м/с²
Общий объём брёвен: V = n * V_б = 10 * 0,7 м³ = 7 м³

Общая масса брёвен: m = ρ_дер * V = 700 кг/м³ * 7 м³ = 4900 кг

Вес брёвен: P = m * g = 4900 кг * 9,8 м/с² = 48020 Н

Выталкивающая сила, действующая на плот: F_выт = ρ_воды * g * V = 1000 кг/м³ * 9,8 м/с² * 7 м³ = 68600 Н

Подъёмная сила плота (разница между выталкивающей силой и весом плота): F_под = F_выт - P = 68600 Н - 48020 Н = 20580 Н

Ответ: Подъёмная сила плота равна 20580 Н.

5. Задача Архимеда: корона из чистого золота?

Вес короны в воздухе: P_возд = 28,2 Н
Вес короны в воде: P_вод = 26,4 Н
Плотность золота: ρ_золота = 19300 кг/м³
Плотность воды: ρ_воды = 1000 кг/м³
g = 9,8 м/с²
Выталкивающая сила, действующая на корону в воде: F_выт = P_возд - P_вод = 28,2 Н - 26,4 Н = 1,8 Н

Объём короны: V = F_выт / (ρ_воды * g) = 1,8 Н / (1000 кг/м³ * 9,8 м/с²) ≈ 0,0001837 м³

Масса короны (из веса в воздухе): m = P_возд / g = 28,2 Н / 9,8 м/с² ≈ 2,878 кг

Плотность материала короны: ρ = m / V = 2,878 кг / 0,0001837 м³ ≈ 15667 кг/м³

Сравнение с плотностью золота: Плотность материала короны (15667 кг/м³) значительно меньше плотности чистого золота (19300 кг/м³).

Вывод: Корона изготовлена не из чистого золота. Она содержит примеси других, менее плотных металлов.