ГДЗ по физике, 7 класс, Белага, номер 37.2: Действие жидкости и газа на погружённое в них тело

Выталкивающая сила возникает из-за того, что давление в жидкостях и газах увеличивается с глубиной. На нижнюю грань погруженного тела давит столб жидкости большей высоты, чем на верхнюю грань. Из-за этой разницы давлений появляется результирующая сила, направленная вверх.

Формула для расчета выталкивающей силы выглядит так:

где ρ_ж — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения, а V_погр — объем погруженной части тела.

По условию сказано, что тело погрузили в воду. Это значит, что оно находится внутри жидкости, и его объем V_погр больше нуля. Плотность воды ρ_ж также положительна (1000 кг/м³).

Тот факт, что плотность тела равна плотности жидкости (ρ_т =ρ_ж), влияет на то, как будет вести себя тело (оно будет находиться в состоянии безразличного равновесия, то есть не всплывать и не тонуть при полном погружении). Однако это равенство плотностей не отменяет действие давления воды на поверхности тела.

Так как тело погружено в воду, на него действуют силы давления со стороны жидкости. Разница этих сил создает выталкивающую силу. Наличие выталкивающей силы не зависит от того, тяжелее тело, легче или имеет такую же плотность, как жидкость. Она зависит только от объема тела и плотности самой жидкости.

Следовательно, выталкивающая сила будет действовать на тело, даже если его плотность равна плотности воды. Просто в этом случае вес тела уравновешивается выталкивающей силой (P=F_в), но сама сила F_в существует.