Как меняются (увеличиваются, уменьшаются, не изменяются) удлинение пружины, вес тела и сила Архимеда, действующая на тело, если тело, подвешенное на пружине, полностью погружено в воду, а затем вынимается из жидкости?

Физика 11 класс Законы гидростатики и механика удлинение пружины вес тела сила Архимеда тело в воде пружина и вода влияние жидкости на вес физика 11 класс Новый

Давайте рассмотрим ситуацию, когда тело подвешено на пружине и полностью погружено в воду, а затем вынимается из жидкости. Мы проанализируем, как изменяются удлинение пружины, вес тела и сила Архимеда в каждом из этих случаев.

1. Удлинение пружины:

• Когда тело находится в воздухе, пружина удлиняется на величину, равную отношению веса тела к жесткости пружины (F = k * x, где F - сила, k - жесткость, x - удлинение).
• Когда тело погружается в воду, на него начинает действовать сила Архимеда, которая направлена вверх и равна весу вытесненной воды. Это приводит к уменьшению силы, действующей на пружину.
• Таким образом, удлинение пружины уменьшается, когда тело погружается в воду.
• Когда тело вынимается из воды, сила Архимеда перестает действовать, и удлинение пружины увеличивается обратно до исходного значения, равного весу тела в воздухе.

2. Вес тела:

• Вес тела (сила тяжести) остается постоянным и не зависит от того, находится ли тело в воде или в воздухе. Он определяется массой тела и ускорением свободного падения (W = m * g).
• Таким образом, вес тела не изменяется ни в воде, ни в воздухе.

3. Сила Архимеда:

• Сила Архимеда определяется как вес вытесненной жидкости и равна произведению объема погруженной части тела на плотность жидкости и ускорение свободного падения (F_A = V * ρ * g).
• Когда тело полностью погружено в воду, сила Архимеда достигает максимального значения, равного весу вытесненной воды.
• Когда тело вынимается из воды, сила Архимеда уменьшается до нуля, так как тело больше не погружено в жидкость.

В итоге:

• Удлинение пружины: уменьшается в воде, увеличивается при вынимании.
• Вес тела: не изменяется.
• Сила Архимеда: увеличивается в воде, уменьшается до нуля при вынимании.