Решение: Исследование выталкивающей силы
Используя динамометр 1, цилиндр № 3 и сосуд с водой, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости выталкивающей силы от объёма погружённой части тела. Последовательно погрузите цилиндр в воду на $\frac{1}{4}$ объёма, на $\frac{1}{2}$ объёма и полностью. Для каждого положения измерьте выталкивающую силу. Абсолютную погрешность измерения веса цилиндра с помощью динамометра принять равной $\pm 0{,}02\ \text{Н}$, абсолютную погрешность измерения выталкивающей силы принять равной $\pm 0{,}04\ \text{Н}$.
Решение по шагам
6 шаговДля измерения веса цилиндра в воздухе цилиндр подвешивают к динамометру и снимают показание прибора. Это значение обозначают $P_\text{возд}$.
Затем под цилиндр устанавливают сосуд с водой и погружают цилиндр сначала на $\frac{1}{4}$ объёма, затем на $\frac{1}{2}$ объёма и полностью. При каждом положении цилиндр не должен касаться дна и стенок сосуда.
Для каждого положения считывают вес цилиндра в воде $P_\text{вод}$ и вычисляют выталкивающую силу как разность показаний динамометра.
$$F_\text{выт}=P_\text{возд}-P_\text{вод}$$Таблица результатов должна содержать столбцы: доля погружённого объёма, вес цилиндра в воздухе $P_\text{возд}$, вес цилиндра в воде $P_\text{вод}$ и выталкивающая сила $F_\text{выт}$. Для трёх опытов доля погружённого объёма равна $\frac{1}{4}$, $\frac{1}{2}$ и $1$.
На рисунке следует показать динамометр, подвешенный к штативу или удерживаемый рукой, цилиндр на нити и сосуд с водой. Цилиндр должен быть изображён погружённым в воду и не касаться сосуда.
При увеличении объёма погружённой части цилиндра увеличивается объём вытесненной воды, поэтому выталкивающая сила возрастает. В пределах погрешности измерений зависимость является прямо пропорциональной.
При увеличении объёма погружённой части цилиндра выталкивающая сила увеличивается; в пределах погрешности измерений $F_\text{выт}$ прямо пропорциональна объёму погружённой части.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Вычитают вес цилиндра в воздухе из веса цилиндра в воде, получая отрицательное значение.
Погружают цилиндр до касания дна или стенок сосуда.
Не указывают единицы измерения силы — Н.
Записывают одинаковые значения выталкивающей силы для разных глубин погружения.
Не учитывают указанную в условии абсолютную погрешность измерения.