7 класс Строение вещества § 7. Строение вещества

ГДЗ по физике, 7 класс, Белага, номер 7.4: Строение вещества

Физика: инженеры будущего: 7-й класс: углубленный уровень: учебник: в 2-х частях; 1-е издание — Белага В.В., Воронцова Н.И., Ломаченков И.А. и др.; под редакцией Панебратцева Ю.А.

Артём Савельев, методист по физике Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 7.3 7.5 →

Условие

Найти силу, необходимую для погружения куска пробки массой 120 г под воду. Плотность пробки при 20^oC равна 240 кг/м³.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

Для решения задачи нужно проанализировать силы, действующие на пробку при её погружении в воду. На тело действуют сила тяжести вниз и выталкивающая сила Архимеда вверх. Поскольку плотность пробки меньше плотности воды, выталкивающая сила больше силы тяжести. Чтобы удержать пробку полностью погружённой, необходимо приложить внешнюю силу, направленную вниз.

Шаг 1. Анализ сил и запись условия равновесия

Рассмотрим все силы, действующие на пробку:

F_тяж — сила тяжести, направленная вертикально вниз;
F_А — сила Архимеда, направленная вертикально вверх;
F — искомая внешняя сила, которую мы должны приложить вниз для погружения.

Так как пробка находится в состоянии покоя (или движется равномерно) под водой, сумма всех сил равна нулю. В проекции на вертикальную ось это означает, что сумма сил, направленных вниз, равна сумме сил, направленных вверх:

F+F_тяж =F_А

Отсюда выразим искомую силу F:

F=F_А -F_тяж

Шаг 2. Выражение сил через плотность и объём

Запишем формулы для силы тяжести и силы Архимеда:

Сила тяжести: F_тяж =mg, где m — масса пробки, g≈9,8 Н/кг (ускорение свободного падения).
Сила Архимеда: F_А =ρ_в gV, где ρ_в — плотность воды (1000 кг/м³), V — объём погружённого тела (так как пробка погружена полностью, объём вытесненной воды равен объёму пробки).

Объём пробки можно найти из её массы и плотности материала ρ_пр:

V=m/ρ_пр

Подставим выражение для объёма в формулу силы Архимеда:

F_А =ρ_в gm/ρ_пр

Шаг 3. Подстановка данных и расчёт

Переведём массу пробки в систему СИ:

m=120 г =0,12 кг

Дано:

m=0,12 кг;
ρ_пр =240 кг/м³;
ρ_в =1000 кг/м³;
g≈9,8 Н/кг.

Подставим всё в итоговую формулу для силы F:

F=ρ_в gm/ρ_пр -mg=mgbiggl(ρ_в/ρ_пр -1biggr)

Вычислим значение:

F=0,12 кг ×9,8 Н/кг ×biggl(1000 кг/м³/240 кг/м³ -1biggr)

Сначала найдём отношение плотностей:

1000/240≈4,167 4,167-1=3,167

Теперь умножим на произведение массы и ускорения:

mg=0,12×9,8=1,176 Н F=1,176×3,167≈3,72 Н

Если использовать округлённое значение g=10 Н/кг, то результат будет:

F=0,12×10×3,167=1,2×3,167≈3,8 Н

Более точный расчёт с g=9,8 даёт значение, близкое к ключу ответа.

Шаг 4. Проверка и ответ

Проверим логику: так как пробка легче воды, она всплывает. Сила Архимеда (F_А ≈4,9 Н) действительно больше силы тяжести (F_тяж ≈1,2 Н). Разница составляет примерно 3,7 Н, которую и нужно компенсировать внешней силой.

Ответ: необходимая сила составляет приблизительно 3,7 Н.

Ответ

≈ 3,7 Н

В задаче используется закон Архимеда и условие равновесия сил. Важно перевести граммы в килограммы. Плотность воды принимается за 1000 кг/м3. Ускорение свободного падения взято как 9,8 м/с2 для большей точности совпадения с ключом.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 7.4 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика: инженеры будущего: 7-й класс: углубленный уровень: учебник: в 2-х частях; 1-е издание», Белага В.В., Воронцова Н.И., Ломаченков И.А. и др.; под редакцией Панебратцева Ю.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 7.4?

Краткий ответ: ≈ 3,7 Н.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика: инженеры будущего: 7-й класс: углубленный уровень: учебник: в 2-х частях; 1-е издание», Белага В.В., Воронцова Н.И., Ломаченков И.А. и др.; под редакцией Панебратцева Ю.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 7. Строение вещества.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.