Физика

Из рисунка видно, что камень, имеющий неправильную форму, не прилегает ко дну, поэтому вода под него проникает.
Давление камня на дно можно рассчитать по следующей формуле:

$P= \frac{( F_тяж - F_А )}{S}$

где Fтяж  — сила тяжести, действующая на камень, FА  — сила Архимеда, действующая на камень, S  — площадь поверхности камня, которой он опирается на дно.
При добавлении соли в воду, ее плотность увеличится, следовательно, увеличится и действующая на камень сила Архимеда, которая определяется по формуле:

$F_А=\rho gV$

где ρ  — плотность воды, V  — объем камня, g  — ускорение свободного падения. Так как, объем камня и ускорение свободного падения не изменятся, а плотность воды увеличится, то сила Архимеда, действующая на камень возрастет. Сила тяжести, действующая на камень также не изменится, так как не меняется масса камня. Таким образом, разность силы тяжести и силы Архимеда станет меньше, и давление камня на дно уменьшится.

Ответ: давление камня на дно уменьшится.

Ответ: уровень воды в трубке понизится.
Объяснение: при уменьшении атмосферного давления, согласно закону Паскаля, часть воды должна выйти из трубки, чтобы суммарное давление воздуха в трубке и столбика воды у = вешивало уменьшившееся атмосферное давление.

Ответ: одинаковое.
Объяснение: относительно плота скорость лодки одинакова по течению и против течения и равна собственной скорости лодки.

Ответ: работа силы тяжести одинакова.
Объяснение: работа силы тяжести не зависит от формы траектории, а зависит от начального и конечного положений тела.

Ответ: выталкивающая сила не изменится.
Объяснение: выталкивающая сила, действующая на плавающее в жидкости тело, у = вешивает силу тяжести. Деревянный брусок, плавающий в керосине, тем более не утонет в воде, так как плотность воды больше плотности керосина. В воде и керосине выталкивающие силы у = вешивают одну и ту же силу тяжести, но при этом изменяется объем погруженной части бруска.

Ответ: выталкивающая сила уменьшится.
Объяснение: выталкивающая сила, действующая на брусок в воде, у = вешивает силу тяжести. Деревянный брусок, плавающий при полном погружении в воде, утонет в керосине, так как плотность керосина меньше плотности воды. В керосине выталкивающая сила будет меньше силы тяжести и, следовательно, меньше выталкивающей силы в воде.

Ответ: более сильные тормоза должен иметь грузовой автомобиль.
Обоснование: масса грузового автомобиля больше, чем масса легкового автомобиля, следовательно, при одинаковых значениях скорости грузовой автомобиль обладает большей кинетической энергией, чем легковой, и для его остановки должна быть совершена большая работа. Соответственно, при одинаковом тормозном пути сила, вызывающая торможение, для грузового автомобиля должна быть больше, чем для легкового.

Ответ: осадка увеличится.
Обоснование: при переходе из моря в реку выталкивающая сила, действующая на корабль, не изменяется. Выталкивающая сила прямо пропорциональна произведению плотности жидкости на объем погруженной части тела (корабля).Так как плотность пресной воды меньше, то объем погруженной части корабля (осадка) должен стать больше.

В твердом теле (вареное яйцо) давление передается по направлению действия силы, поэтому образуется отверстие. В жидкостях, согласно закону Паскаля, давление передается по всем направлениям. Следовательно, сырое яйцо разлетится.

Ответ: на большую величину изменилась внутренняя энергия первого шарика.
Объяснение: первый шарик, упав на песок, остановился; следовательно, изменение его внутренней энергии = его начальной механической энергии, поскольку вся механическая энергия превратилась во внутреннюю энергию шарика и песка. Второй шарик отскочил и поднялся на некоторую высоту; следовательно, изменение его внутренней энергии = разности его начальной и конечной потенциальной энергии.

Ответ: не обязательно. Масляная пленка может не закрыть всю поверхность воды.
Объяснение: тонкая пленка будет растекаться по поверхности воды только до определенных пределов, так как толщина пленки не может быть меньше диаметра молекул масляной жидкости. Если площадь поверхности воды больше максимально возможного размера масляного пятна, то пленка не закроет всю поверхность воды, если меньше, то закроет.

Ответ: цепь замкнется и лампа загорится.
Объяснение: когда доска начнет свободно падать, то наступит состояние, близкое к состоянию невесомости. Гиря практически станет невесомой и перестанет действовать на пластину, пластина постепенно выпрямится и замкнет цепь.

Ответ: уровень воды понизится.
При перекладывании камня из лодки в воду общий уровень давления на дно бассейна не изменится. Однако вначале на дно давила только вода, а в конце на дно давят камень и вода. Следовательно, давление воды на дно уменьшается (на величину давления камня на дно), а значит, уровень воды понижается.

Приведем другое объяснение.
Вначале, как вытекает из условия = весия и формулы для силы Архимеда, $( m_л + m_к ) g = F_Арх = \rho_вgV$ объем вытесненной воды равен $V = \frac{m_л + m_к}{\rho_в}$ где mл  — масса лодки, а mк  — масса камня. После перекладывания камня на дно $m_лg = \rho_вgV_л$   — лодка по-прежнему вытесняет объем $\frac{m_л}{\rho_в}$ а опустившийся на дно камень вытесняет собственный объем $\frac{m_к}{\rho_к}$ поскольку $m_кg = \rho_вgV_к$ Изменение объема $\Delta V = $\frac{m_к}{\rho_к}$ - $\frac{m_к}{\rho_в}$ меньше 0$ то есть вытесненный объем уменьшился, а значит, уровень воды понизился.

Примечание.
Если груз, который опускают из лодки в воду, не тонет, то уровень не изменится, так как объем вытесненной лодкой воды уменьшится, а объем вытесненной грузом воды это компенсирует. Если же груз тонет, то уровень воды понизится.
Понижение связано с тем, что лежащий на дне груз вытесняет объем воды, равный объему этого груза. А лежащий в лодке груз вытесняет объем воды, весящий столько же, сколько весит этот груз.

Рассмотрим заодно задачу о тонущей лодке.
В бассейне плавает лодка. Что произойдет с уровнем воды в бассейне, если в днище лодки проделать отверстие и лодка начнет погружаться?
Пока лодка находится на плаву, уровень воды меняться не будет: объем погруженной части лодки будет постепенно увеличиваться на столько же, на сколько увеличивается проникающий в лодку объем воды. Затем, набрав определенное количество воды, лодка не сможет оставаться на плаву и начнет погружаться на дно. В этот момент уровень воды в бассейне понизится.

Ответ: кубик движется с постоянно возрастающим по модулю ускорением.
Обоснование: так как сила притяжения со стороны полюса постоянного магнита возрастает по мере приближения железного кубика к полюсу, то согласно второму закону Ньютона ускорение кубика будет возрастать по мере его приближения к этому полюсу.

Ответ: кубик движется с постоянно возрастающим по модулю ускорением.
Обоснование: так как сила притяжения со стороны полюса постоянного магнита возрастает по мере приближения железного кубика к полюсу, то согласно второму закону Ньютона ускорение кубика будет возрастать по мере его приближения к этому полюсу.