Задание №436

При погружении батискафа «Триест» в Средиземном море его гондола опустилась на илистое дно. Почему батискаф с трудом, только после сброса всего балласта, смог оторваться от дна?

Решение

Если между телом и поверхностью нет жидкости или газа − нет и выталкивающей силы. Поэтому подводным лодкам нельзя ложиться на илистое дно − мощности их двигателей не хватит, чтобы преодолеть давление толщи воды сверху.
Батискаф, сбросив стальной балласт, уменьшил свой вес. Судно слегка приподнялось и вода проникла под него. На батискаф снизу начала действовать выталкивающая сила.

Задание №437

На больших глубинах океана плотность воды больше, чем на поверхности. Изменяется ли и как выталкивающая сила, действующая на батискаф, при его погружении в океан?

Решение

При погружении батискафа выталкивающая сила, действующая на него, увеличивается, т.к. увеличивается плотность жидкости.

Задание №438

Почему, когда бумажный конус наполняется тёплым воздухом, он поднимается вверх (рис. 52)?
рис. 52

Решение

Теплый воздух меньшей плотности и он поднимается вверх. Теплый воздух уносит конус с собой вверх.

Задание №439

Почему воздушный шарик, наполненный водородом, поднимается, а надутый воздухом − опускается?

Решение

Воздушный шарик, наполненный водородом, поднимается, т.к. плотность водорода меньше плотности воздуха. Шарик, надутый воздухом, опускается, т.к. плотность воздуха внутри шарика равна плотности снаружи.

Задание №440

а) В какой жидкости тонет лёд, в какой плавает железо?
б) Потонет ли железная гайка в сосуде с ртутью?

Решение

а) Лед тонет если плотность жидкости меньше плотности льда, например керосин. Железо плавает в жидкости с большей плотностью, например, ртуть.

б) Гайка будет плавать, так как плотность ртути больше плотности железа.

Задание №441

Почему тёплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз?

Решение

Теплый воздух легче, чем холодный (плотность теплого воздуха намного меньше плотности холодного воздуха), поэтому он поднимается вверх, а холодный − опускается вниз.

Задание №442

Почему стеклянная бутылка, наполненная ртутью, плавает в ртути, а бутылка, наполненная водой, тонет в воде?

Решение

Стеклянная бутылка, наполненная водой, будет тонуть в воде, потому что плотность стекла больше плотности воды.
Стеклянная бутылка, наполненная ртутью, плавает в ртути, потому что плотность стекла меньше плотности ртути.

Задание №443

Будет ли тонуть в воде надувная резиновая лодка, если её наполнить доверху водой? Почему?

Решение

Лодка заполнена воздухом, поэтому общая плотность судна оказывается меньше плотности воды, и сила Архимеда выталкивает его на поверхность.
Если лодку наполнить доверху водой, то она может утонуть, если средняя плотность лодки будет больше плотности воды. Но это невозможно. Возможно, лодка будет плавать в толще воды.

Задание №444

Может ли спасательный круг удержать любое число ухватившихся за него людей?

Решение

Спасательный круг не может удержать любое число ухватившихся за него людей. При большом количестве людей их сила тяжести может оказаться больше выталкивающей силы, и круг с людьми начнет тонуть.

Задание №445

Почему плавает тяжёлое судно, а железный болт, упавший в воду, тонет?

Решение

Потому, что вес воды, вытесненной судном, равен весу судна, а вес воды, вытесненной гвоздем, меньше веса гвоздя, т. к. плотность материала, из которого он сделан, больше плотности воды.

Задание №446

В ртути плавает стальной шарик. Изменится ли погружение шарика в ртуть, если сверху налить воды?

Решение

Архимедова сила, действующая на шарик, увеличится. Этот прирост равен силе тяжести воды, вытесненной той частью шарика, которая погружена в воду. Поэтому глубина ее погружения в ртуть уменьшится.

Задание №447

Почему молоко опускается на дно стакана, если его подливают в чай?

Решение

Плотность молока больше плот­ности чая.

Задание №448

Полиэтиленовый мешочек наполнен водой. Будет ли он плавать в воде; в глицерине? Плотность полиэтилена 900 $кг/м^{3}$.

Решение

$ρ_{пол} = 900 кг/м^{3}$;
$ρ_{в} = 1000 кг/м^{3}$;
$ρ_{гл} = 1260 кг/м^{3}$.
Плотность полиэтиленового мешочка должна быть меньше плотности жидкости. Мешочек имеет меньшую плотность и поэтому будет плавать как в воде, так и в глицерине.

Задание №449

Почему нельзя тушить горящий керосин водой?

Решение

Керосин представляет собой легковоспламеняющуюся жидкость. Керосин легче воды – и если горящий керосин залить водой, он всплывет на ее поверхность, не прекращая при этом горения. При этом возникает опасность распространения его в разные стороны, что может спровоцировать увеличение площади пожара.

Задание №450

Можно ли на Луне для передвижения космонавтов пользоваться воздушными шарами?

Решение

Нельзя, так как на Луне нет ат­мосферы.

Задание №451

Изменится ли подъёмная сила аэростата с увеличением высоты его подъёма, если считать оболочку аэростата нерастяжимой, а температуру на различных высотах постоянной?

Решение

Изменится, т.к. с высотой уменьшается плотность атмосферы, а следовательно, и Архимедова сила.