Задание 4: На какой из полностью погруженных в жидкость брусков: из свинца (№ 1), из алюминия (№ 2), из железа (№ 3), из парафина (№ 4) - жидкость действует с наименьшей выталкивающей силой, если массы брусков равны?

Здравствуйте! Давайте разберемся с этой задачей. Выталкивающая сила (сила Архимеда), действующая на погруженное в жидкость тело, определяется по формуле: $F_A = \rho_ж V g$, где: * $F_A$ – выталкивающая сила, * $\rho_ж$ – плотность жидкости, * $V$ – объем погруженной части тела (в нашем случае, объем всего бруска), * $g$ – ускорение свободного падения (const). Поскольку масса брусков одинакова, $m_1 = m_2 = m_3 = m_4 = m$, а объемы разные, можно выразить объём бруска через его массу и плотность: $V = \frac{m}{\rho_т}$, где: * $m$ – масса бруска, * $\rho_т$ – плотность тела. Подставим это выражение в формулу для выталкивающей силы: $F_A = \rho_ж \frac{m}{\rho_т} g = m g \frac{\rho_ж}{\rho_т}$. Так как масса брусков $m$ и ускорение свободного падения $g$ одинаковы, то выталкивающая сила будет наименьшей у бруска с наибольшей плотностью $\rho_т$. Теперь посмотрим на плотности веществ, из которых сделаны бруски: 1. Свинец: 11300 кг/м³ 2. Алюминий: 2700 кг/м³ (Мрамор) 3. Железо: 7800 кг/м³ (Кирпич) 4. Парафин: 900 кг/м³ (Сахар-рафинад) * свинец: $11300 \frac{кг}{м^3}$ - Кирпич: $1800 \frac{кг}{м^3}$ или $1,8 \frac{г}{см^3}$ *алюминий: $2700 \frac{кг}{м^3}$ - Мрамор: $2700 \frac{кг}{м^3}$ или $2,7 \frac{г}{см^3}$ *железо: $7800 \frac{кг}{м^3}$ - Бетон: $2300 \frac{кг}{м^3}$ или $2,3 \frac{г}{см^3}$ *парафин: $900 \frac{кг}{м^3}$ - Сахар-рафинад: $1600 \frac{кг}{м^3}$ или $1,6 \frac{г}{см^3}$ Из представленных данных видно, что самая высокая плотность у свинца, следовательно, наименьшая выталкивающая сила будет действовать на брусок из свинца. **Ответ: №1 свинец** Развёрнутый ответ для школьника: Представь, что у тебя есть шарики из разных материалов, но все они весят одинаково. Если ты опустишь их в воду, на каждый шарик будет действовать выталкивающая сила (сила Архимеда), которая пытается вытолкнуть шарик из воды. Эта сила зависит от того, какой объем шарик занимает в воде. Чем больше объем, тем больше выталкивающая сила. Поскольку все шарики весят одинаково, шарик из самого плотного материала (например, свинца) будет занимать наименьший объем, и выталкивающая сила на него будет действовать слабее, чем на шарик из менее плотного материала (например, парафина), который займет больший объем.