Задание 5 ЕГЭ по физике

Question

В рамках школьного опыта цилиндр объемом $V = 10$ $см^3$ помещали, не удерживая его, в различные жидкости, плотности которых представлены в таблице ниже, и измеряли объем погруженной в жидкость части цилиндра $V_{погр}$. По результатам измерений была получена зависимость объема погруженной части цилиндра $V_{погр}$ от плотности жидкости $\rho$ (см. рисунок).
$Жидкость$ | $Дизель$ | $Спирт$ | $Вода$ | $Глицерин$ | $Хлороформ$ | $Бромоформ$ | $Дийодметан$
$Плотность$ $\rho,\ \frac{г}{см^3}$ | $0,73$ | $0,8$ | $1,0$ | $1,33$ | $1,52$ | $2,96$ | $3,29$
Выберите все верные утверждения, согласующиеся с данными, представленными на рисунке и в таблице.
1) В дизеле и спирте сила Архимеда, действующая на цилиндр, одинакова.
2) Цилиндр тонет в хлороформе.
3) Цилиндр плавает не во всех жидкостях, указанных в таблице.
4) На цилиндр, плавающий в дийодметане, действует выталкивающая сила $0,1$ $Н$.
5) При плавании цилиндра в глицерине и бромоформе сила Архимеда, действующая на него, одинакова.

Accepted Answer

1) Неверно: В дизеле и в спирте цилиндр погружен на одинаковый объем. В таком случае сила Архимеда равна $F_{А}=\rho gV$ , где $\rho$– плотность жидкости, в которую погружено тело.
Но плотность спирта больше плотности дизеля, а значит и сила Архимеда, действующая на цилиндр в спирте, больше силы Архимеда, действующей на цилиндр в дизеле.
2) Неверно: Цилиндр тонет при плотности меньше $1\frac{г}{см^3}$. У хлороформа плотность больше, значит цилиндр плавает.
3) Верно: В жидкостях, плотность которых до $1\frac{г}{см^3}$, цилиндр тонет.
4) Верно: У дийодметана плотность больше $1\frac{г}{см^3}$,а значит сила Архимеда уравновешивает силу тяжести.
По графику видим, что цилиндр начинает плавать при плотности жидкости $1\frac{г}{см^3}$, а значит именно такова плотность материала, из которого он сделан. Откуда сила Архимеда, действующая на цилиндр $F_A = mg = 1 г/см^3 ⋅10 см ⋅10 Н/ кг= 100 мН=0,1\ Н$
5) Верно: У глицирина и бромоформа плотность больше $1\frac{г}{см^3}$, значит сила Архимеда уравновешивает силу тяжести и силы Архимеда одинаковы.

$Жидкость$	$Дизель$	$Спирт$	$Вода$	$Глицерин$	$Хлороформ$	$Бромоформ$	$Дийодметан$
$Плотность$ $\rho,\ \frac{г}{см^3}$	$0,73$	$0,8$	$1,0$	$1,33$	$1,52$	$2,96$	$3,29$

Задание 5 ЕГЭ по физике

Анализ физических процессов. Статика. Гидростатика. Механические колебания