Задание 21 ОГЭ по физике

Решение:

Переведем выделенную энергию в Дж: $Q=18,63~мДж=\frac{18,63}{1000}~Дж=0,01863~Дж$

На шарик в воде действует вниз сила тяжести, вверх - сила Архимеда и, т.к. выделяется теплота, на шарик вверх действует еще и сила сопротивления

Теплота выделяется именно за счет силы сопротивления, поэтому считается как ее работа: $Q=F_с S$

Шарик движется равномерно, его ускорение равно нулю. Направим ось $x$ вверх и спроецируем на нее второй закон Ньютона: $F_с+F_А-mg=0$ 

Выразим силу сопротивления: $F_с=mg-F_А$

Сила Архимеда считается по формуле: $F_А=\rho_в gV$

Массу выразим через объем и плотность: $m=\rho_с V$

Подставим массу и силу Архимеда в формулу для силы сопротивления: $F_с=\rho_с Vg-\rho_в gV$

Вернемся к формуле работы силы сопротивления: $Q=(\rho_с Vg-\rho_в gV)\cdot S$

Подставим числовые значения и найдем объем шарика:

$0,01863=(11350\cdot V\cdot 10-1000\cdot 10\cdot V)\cdot 6 \\ 0,003105=113500V-10000V \\ 103500V=0,003105 \\ V=0,000000003~м^3=0,000000003\cdot 10^9~мм^3=30~мм^3$

Ответ: 30 мм$^3$