Задание 5 демоверсии ОГЭ 2027 по физике: разбор

Задание 5 демоверсии ОГЭ 2027 по физике

Объяснение явления на основе законов. Реши сам, потом открой решение.

Справочные данные

Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться Вам при выполнении работы.

Десятичные приставки

Наименование	Обозначение	Множитель
гига	Г	$10^9$
мега	М	$10^6$
кило	к	$10^3$
гекто	г	$10^2$
санти	с	$10^{-2}$
милли	м	$10^{-3}$
микро	мк	$10^{-6}$
нано	н	$10^{-9}$

Константы
ускорение свободного падения на Земле	$g = 10\ \dfrac{\text{м}}{\text{с}^2}$
гравитационная постоянная	$G = 6{,}7\cdot10^{-11}\ \dfrac{\text{Н}\cdot\text{м}^2}{\text{кг}^2}$
скорость света в вакууме	$c = 3\cdot10^{8}\ \dfrac{\text{м}}{\text{с}}$
элементарный электрический заряд	$e = 1{,}6\cdot10^{-19}$ Кл

Вещество	Плотность, $\rho$ , $\dfrac{\text{кг}}{\text{м}^3}$
бензин	710
спирт	800
керосин	800
масло машинное	900
вода	1000
молоко цельное	1030
вода морская	1030
глицерин	1260
ртуть	13 600

Вещество	Плотность, $\rho$ , $\dfrac{\text{кг}}{\text{м}^3}$
древесина (сухая сосна)	400
парафин	900
лёд	900
алюминий	2700
мрамор	2700
цинк	7100
сталь, железо	7800
медь	8900
свинец	11 350

Вещество	Удельная теплоёмкость, c, $\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}$
вода	4200
спирт	2400
лёд	2100
алюминий	920
сталь	500

Вещество	Удельная теплоёмкость, c, $\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}$
бронза	420
цинк	400
медь	400
олово	230
свинец	130

Вещество	Удельная теплота парообразования, L, $\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}}$
вода	$2{,}3\cdot10^6$
спирт	$9{,}0\cdot10^5$
эфир	$4{,}0\cdot10^5$
ртуть	$3{,}0\cdot10^5$

Вещество	Удельная теплота плавления, $\lambda$ , $\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}}$
лёд	$3{,}3\cdot10^5$
свинец	$2{,}5\cdot10^4$
олово	$5{,}9\cdot10^4$
сталь	$7{,}8\cdot10^4$

Вещество	Удельная теплота сгорания, q, $\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}}$
спирт	$2{,}9\cdot10^7$
керосин	$4{,}6\cdot10^7$
бензин	$4{,}6\cdot10^7$

Температура плавления
свинца	327 °С
олова	232 °С
льда	0 °С

Температура кипения при нормальном атмосферном давлении
воды	100 °С
спирта	78 °С

Удельное электрическое сопротивление, $\dfrac{\text{Ом}\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$ (при 20 °С)
серебро	0,016
медь	0,017
алюминий	0,028
железо	0,10
никелин	0,4
нихром (сплав)	1,1
фехраль	1,2

Нормальные условия: давление $10^5$ Па, температура 0 °С

Источник: ФИПИ, проект демоверсии ОГЭ 2027, с. 4

Задание 5

Два одинаковых стальных шарика уравновешены на рычажных весах (см. рисунок). Нарушится ли равновесие весов, если первый шарик полностью опустить в воду, а второй – в керосин?

Рычажные весы: на нитях висят два одинаковых шарика 1 и 2 над двумя сосудами; в левом сосуде светлая жидкость, в правом — тёмная

Равновесие нарушится, перевесит первый шарик, опущенный в воду. Объёмы шариков равны, но плотность воды больше плотности керосина. Выталкивающая сила для шарика, опущенного в воду, больше.
Равновесие нарушится, перевесит второй шарик, опущенный в керосин. Объёмы шариков равны, но плотность воды больше плотности керосина. Выталкивающая сила для шарика, опущенного в воду, больше.
Равновесие не нарушится. Одинаковые шарики полностью погружены в жидкости. Выталкивающая сила прямо пропорциональна объёму погружённой части тела и не различается для шариков.
Равновесие не нарушится. Шарики имеют одинаковую массу. При погружении в жидкость массы шариков не изменятся, следовательно, не изменится равновесие весов.

Источник: ФИПИ, проект демоверсии ОГЭ 2027, с. 9

Решение и ответ

Выталкивающая сила $F_\text{А} = \rho_\text{ж} g V$ зависит не только от объёма тела, но и от плотности жидкости, поэтому вариант 3 неверен. Вариант 4 не учитывает выталкивающую силу вообще.
Объёмы шариков равны, а вода плотнее керосина (1000 и 800 кг/м³), значит, шарик в воде выталкивается сильнее.
Нить первого шарика тянет плечо весов слабее, и перевешивает второй шарик — в керосине. Объяснение варианта 2 как раз это и говорит.

Ответ: 2