Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Archimédův zákon (Učebnice strana 118 – 120) Do nádoby s vodou vložíme kovovou krychli o hraně a a obsahem stěny S. Na všechny stěny krychle působí hydrostatická.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Archimédův zákon (Učebnice strana 118 – 120) Do nádoby s vodou vložíme kovovou krychli o hraně a a obsahem stěny S. Na všechny stěny krychle působí hydrostatická."— Transkript prezentace:

1 Archimédův zákon (Učebnice strana 118 – 120) Do nádoby s vodou vložíme kovovou krychli o hraně a a obsahem stěny S. Na všechny stěny krychle působí hydrostatická tlaková síla. Na horní stěnu krychle působí tlaková síla F 1 svisle dolů. Na dolní stěnu krychle působí tlaková síla F 2 svisle vzhůru. F1F1 F2F2 F3F3 F4F4 Na protilehlé boční stěny krychle působí stejně velké tlakové síly F 3, F 4 opačného směru, proto se jejich účinek na krychli ruší. h2h2 h1h1 Velikost vztlakové síly je rovna rozdílu tlakových sil F 1 a F 2. Těleso nadnáší v kapalině vztlaková síla F vz, která je rovna gravitační síle, která působí na kapalinu stejného objemu jako je objem tělesa. F vz F 1 = Sh 1 ρ k g F 2 = Sh 2 ρ k g F vz = F 2 – F 1 F vz = Sh 2 ρ k g – Sh 1 ρ k g F vz = S ( h 2 – h 1 ) ρ k g h 2 – h 1 = a... délka hrany S · a = V... objem krychle F vz = V ρ k g ρ k …. hustota kapaliny

2 FgFg F vz Do nádoby s vodou vložíme mikrotenový sáček naplněný vodou. Mikrotenový sáček naplněný vodou se v nádobě volně vznáší. Svisle nahoru na něj působí vztlaková síla F vz, dolů gravitační síla F g. Výsledná síla F = 0 N. Platí tedy: F vz = F g F g = m · g = V · ρ · g F vz = V · ρ k · g Nádobu naplníme po okraj vodou. Sáček při úplném ponoření vytlačí vodu stejného objemu jako je objem vody v sáčku. Hmotnost i objem sáčku jsou zanedbatelné. Objem vytlačené vody je stejný jako objem vody v sáčku. Objem vytlačené vody můžeme změřit pomocí odměrného válce. Pro gravitační sílu, která působí na vodu, platí: Stejná gravitační síla působí i na vodu v sáčku. Svisle nahoru na mikrotenový sáček naplněný vodou působí vztlaková síla F vz. Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno silou, která je rovna gravitační síle, kterou působí Země na kapalinu tělesem vytlačenou.

3 FgFg F F vz FgFg F Do vody ponoříme vejce. Hmotnost vejce je 64,5 g, jeho objem 60 cm 3. Hustota vody je kg/cm 3. Pro vztlakovou sílu platí: V = 60 cm 3 = 0, m 3 ρ 1 = kg/m 3 (voda) g = 10 N/kg F vz = ? N F vz = Vρ k g F vz = 0, · · 10 F vz = 0,6 N Do vody přisypeme sůl. Hustota slané vody je kg/cm 3. Pro vztlakovou sílu platí: V = 60 cm 3 = 0, m 3 ρ 1 = kg/m 3 (slaná voda) g = 10 N/kg F vz = ? N F vz = Vρ k g F vz = 0, · · 10 F vz = 0,69 N

4 FgFg F F vz FgFg F Do vody ponoříme vejce 2/3 jeho objemu. Hmotnost vejce je 64,5 g, jeho objem 60 cm 3. Hustota vody je kg/cm 3. Jak se změní vztlaková síla? (V p … objem ponořené části) V p = 2/3 · 60 cm 3 = 40 cm 3 = 0, m 3 ρ 1 = kg/m 3 (voda) g = 10 N/kg F vz = ? N F vz = V ρ k g F vz = 0, · · 10 F vz = 0,4 N Do vody přisypeme sůl. Hustota slané vody je kg/cm 3. Pro vztlakovou sílu platí: V = 40 cm 3 = 0, m 3 ρ 1 = kg/m 3 (slaná voda) g = 10 N/kg F vz = ? N F vz = V ρ k g F vz = 0, · · 10 F vz = 0,46 N Zmenší-li se objem ponořené části, zmenší se i vztlaková síla.

5 Archimédův zákon: Na těleso ponořené do kapaliny působí svisle vzhůru vztlaková síla. Velikost vztlakové síly F vz se rovná velikosti gravitační síly F g působící na kapalinu stejného objemu jako je objem ponořené části tělesa. Platí: F vz = V ρ k g kde V je objem ponořené části tělesa v kapalině o hustotě ρ k. FgFg F vz FgFg Velikost vztlakové síly F vz se rovná velikosti gravitační síly F g působící na „těleso z kapaliny“ jako je objem ponořené části tělesa. Předpokládáme, že se těleso v kapalině nerozpustí ani s kapalinou chemicky nereaguje. Ocelový kvádr se zcela ponoří, vytlačená voda má stejný objem. Dřevěný kvádr se neponoří celý, vytlačená voda má objem ponořené části.

6 Příklady: 1)Do nádoby s vodou ponoříme dva hranoly. Horní postava je v hloubce 10 cm pod hladinou, dolní postava je v hloubce 30 cm pod hladinou. Obsah podstavy prvního hranolu je 10 cm 3, obsah podstavy druhého hranolu je 20 cm 3. Vypočítej velikost vztlakové síly působící na každý hranol. Změní se velikost vztlakové síly ponořením do větší hloubky? h 1 = 10 cm h 2 = 30 cm ρ k = kg/m 3 (voda) S 1 = 10 cm 2 F vz1 = ? N S 2 = 20 cm 2 F vz2 = ? N F vz1 = V 1 ρ k g Na kvádr s menší podstavou působí vztlaková síla 2 N, na kvádr s větší postavou síla 4 N. Tlaková síla v hloubce h 2 je větší než v h 1, ale vztlaková síla závisí na objemu tělesa, při ponoření do větší hloubky se vztlaková síla nezmění. = 0,1 m = 0,3 m = 0,001 m 2 = 0,002 cm 2 h2h2 h1h1 F vz2 F vz1 S1S1 S2S2 V 1 = S 1 · (h 2 – h 1 ) F vz1 = S 1 · (h 2 – h 1 ) ρ k g F vz1 = 0,001 ·(0,3 – 0,1)· · 10 F vz1 = 2 N F vz2 = V 2 ρ k gV 2 = S 2 · (h 2 – h 1 ) F vz2 = S 2 · (h 2 – h 1 ) ρ k g F vz2 = 0,002 ·(0,3 – 0,1)· · 10 F vz2 = 4 N

7 c) V 3 = 1,5 dm 3 ρ k3 = 730 kg/m 3 (benzín) F vz3 = ? N 2)Vypočítej vztlakovou sílu na tělesa v těchto případech: a)jehlan o objemu 0,75 m 3 je ponořen do ethanolu b)koule o objemu 15 cm 3 je ponořena do petroleje c)kámen o objemu 1,5 dm 3 je ponořen do benzínu a) V 1 = 0,75 m 3 ρ k1 = 789 kg/m 3 (ethanol) F vz1 = ? N = 0, m 3 F vz1 = V 1 ρ k g F vz1 = 0,75 · 789 · 10 F vz1 = 5 917,5 N b) V 2 = 15 cm 3 ρ k2 = 825 kg/m 3 (petrolej) F vz2 = ? N F vz2 = V 2 ρ k g F vz2 = 0, · 825 · 10 F vz2 = 0, N = 0,001 5 m 3 F vz3 = V 3 ρ k g F vz3 = 0,001 5 · 730 · 10 F vz3 = 10,95 N a)Na jehlan o objemu 0,75 m 3 ponořený do ethanolu působí vztlaková síla 5 917,5 N. b)Na kouli o objemu 15 cm 3 ponořenou do petroleje působí vztlaková síla 0, N. c)Na kámen o objemu 1,5 dm 3 ponořený do benzínu působí vztlaková síla 10,95 N.

8 3)Měděná krychle je ve vodě nadlehčována silou 0,8 N. Jaký je objem krychle? F vz = 0,8 N ρ k = kg/m 3 (voda) V = ? m 3 F vz = Vρ k g Měděná krychle má objem 80 cm 3. 4)V jaké kapalině je ponořen skleněný hranol o objemu 105 cm 3, je-li nadlehčován silou 1,008 N. V = 105 cm 3 F vz = 1,008 N ρ k = ? kg/m 3 (?) F vz = Vρ k g Skleněný hranol je ponořen v motorovém oleji. = 0, m 3 5)Těleso je ve vodě nadlehčováno silou 0,4 N. Jakou silou je nadlehčováno v petroleji? F vz1 = 0,4 N ρ k1 = kg/m 3 (voda) F vz2 = ? N ρ k2 = 825 kg/m 3 (petrolej) F vz = Vρ k g Objem je stejný. V petroleji je těleso nadlehčováno silou 0,33 N.

9 6)Zlatý předmět o hmotnosti 100 g ponořený do vody je nadlehčován silou 0,07 N. Je z ryzího zlata? F vz = 0,07 N ρ k = kg/m 3 (voda) ρ = ? kg/m 3 Abychom mohli určit, z jaké látky předmět je, musíme vypočítat jeho hustotu. Hustotu předmětu určíme z jeho hmotnosti a objemu. Objem vypočítáme ze vztlakové síly, která působí na předmět ponořený ve vodě. F vz = Vρ k g Hustota zlata je kg/m 3, hustota zlatého předmětu kg/m 3, předmět není z ryzího zlata. Hmotnost je zadaná v gramech, objem převedeme na cm 3, hustotu počítáme v g/cm 3 a pak převedeme na kg/m 3. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 121 – 122.


Stáhnout ppt "Archimédův zákon (Učebnice strana 118 – 120) Do nádoby s vodou vložíme kovovou krychli o hraně a a obsahem stěny S. Na všechny stěny krychle působí hydrostatická."

Podobné prezentace


Reklamy Google