Тема 21. Качественная задача
21.01 Механика
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела качественная задача
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#80705

В сосуде с водой плавает кусок льда. Поверх воды наливают керосин так, что кусок льда оказывается полностью покрытым керосином. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лёд растает? Если изменится, то как? Ответ поясните.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Уровень воды в сосуде повысится.
Пояснение: Так как кусок льда будет одновременно плавать и в керосине, и в воде, запишем условие плавание тела:

Fa1 + Fa2 =  mg

где Fa
  1   - сила Архимеда со стороны воды, Fa
  2   - сила Архимеда со стороны керосина, m  - масса льда.
Распишем силы Архимеда:

Fa1 = ρ1gV1

Fa2 = ρ2gV2

где V1   - объем части, погруженной в воду, V2   - объем части, погруженной в керосин, ρ1   - плотность воды, ρ2   - плотность керосина.

ρ1gV1 + ρ2gV2 =  mg

m  = ρV

ρ  - плотность льда, V  -общий объем куска льда.
Следовательно,

V =  V1 + V2

ρ1gV1 + ρ2gV2 = ρV g

ρ1V1 + ρ2V2 = ρ(V1 + V2)

ρ1V1 + ρ2V2 = ρV1 +  ρV2

ρV  − ρ V  =  ρ V −  ρV
   2   2  2    1 1     1

V2(ρ − ρ2) = V1(ρ1 − ρ )

V     (ρ −  ρ)   (1000 − 900 )
--2=  --1----- = -------------=  1
V1    (ρ − ρ2)    (900 − 800)

Значит, V1 = V2
После таяния льда образовалась вода той же массы, объем этой воды обозначим за V0
Распишем массу воды двумя способами:

ρ1V0 =  ρ(V1 + V2)

ρ1V0 =  ρ(V1 + V1)

ρ1V0 = 2 ρV1

     (2ρV1 )   (2 ⋅ 900)V1
V0 = ------- = -----------=  1,8V1
        ρ1        1000

Путем преобразований, мы пришли к тому выводу, что объем образовавшейся воды в 1,8 раз больше объема воды, который вытеснял лёд.
Значит уровень воды в сосуде увеличится.

Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок

2

Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование не является достаточным, хотя содержит указание на физические явления (законы), причастные к обсуждаемому вопросу.

1

ИЛИ

Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован

Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос.

0

ИЛИ

Ответ на вопрос неверен, независимо от того, что рассуждения правильны, или неверны, или отсутствуют.

Максимальный балл

2

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!