Определение
Плавание тел — это состояние, при котором тело держится на поверхности жидкости или внутри неё, не всплывая и не опускаясь на дно. Тело плавает, когда выталкивающая сила Архимеда равна силе тяжести, а утонет оно или нет, решает сравнение плотностей тела и жидкости.
Ключевые признаки
- Условие плавания — сила Архимеда равна силе тяжести: ρж · g · Vпогр = m · g, где ρж — плотность жидкости, Vпогр — объём погружённой части; обе силы в ньютонах (Н)
- Сравнение плотностей — плотность тела больше плотности жидкости — тонет, равна — плавает внутри жидкости, меньше — всплывает и плавает на поверхности, погрузившись частично
- Глубина погружения — под поверхностью находится доля объёма ρт / ρж: лёд (900 кг/м³) в пресной воде (1000 кг/м³) погружён на 9/10; в более плотной жидкости то же тело сидит выше
- Важна средняя плотность — стальной корабль плавает, потому что в его корпусе много воздуха и средняя плотность судна меньше плотности воды, а стальной гвоздь тонет
Пример
Деревянный брусок высотой 6 см и массой 90 г опускали в керосин, воду и насыщенный раствор соли. Он плавал во всех трёх, но под поверхностью оказывалось 4,5 см, 3,6 см и 3,0 см. Сила Архимеда каждый раз равнялась силе тяжести бруска, 0,9 Н, а менялась только погружённая часть: чем плотнее жидкость, тем выше сидит брусок.
Тема целиком: Закон Архимеда. Плавание тел — теория, разобранные задания и тренажёр.
Не путай: Плавание тел и сила архимеда
Сила Архимеда действует на любое тело, погружённое в жидкость, — и на плавающее, и на тонущее. Плавание — частный случай, когда эта сила ровно уравновешивает силу тяжести. Поэтому у плавающего тела сила Архимеда не больше силы тяжести, а равна ей; больше она у всплывающего тела, пока оно поднимается к поверхности, и у тела, которое силой удерживают под водой: притопили плавающий брусок целиком — погружённый объём вырос, и выталкивающая сила стала больше силы тяжести.
Частые вопросы
Что такое плавание тел простыми словами (для 7–9 класса)?
Плавание тел — это состояние, при котором тело держится на поверхности жидкости или внутри неё, не всплывая и не опускаясь на дно. Тело плавает, когда выталкивающая сила Архимеда равна силе тяжести, а утонет оно или нет, решает сравнение плотностей тела и жидкости.
Как плавание тел выглядит на практике?
Деревянный брусок высотой 6 см и массой 90 г опускали в керосин, воду и насыщенный раствор соли. Он плавал во всех трёх, но под поверхностью оказывалось 4,5 см, 3,6 см и 3,0 см. Сила Архимеда каждый раз равнялась силе тяжести бруска, 0,9 Н, а менялась только погружённая часть: чем плотнее жидкость, тем выше сидит брусок.
В каких заданиях ОГЭ встречается «плавание тел»?
В заданиях на знание физических понятий и явлений — потренируйся в тренажёре Совелия.