Archimédův zákon VY_32_INOVACE_28_Archimeduv_zakon,_vztlakova_sila Autor: Pavlína Čermáková Vytvořeno v rámci v projektu „EU peníze školám“ OP VK oblast podpory 1.4 s názvem Zlepšení podmínek pro vzdělávání na základních školách

Archimédes ze Syrakus (287 př. n. l. 212 př. n. l. ) - řecký matematik, fyzik, inženýr, vynálezce a astronom Archimédův šroub K zapálení nepřátelské lodě mohl použít zrcadla Archimédův šroub byl velmi důležitým prvkem na lodi. Jehož úkolem bylo odstranění odpadní vody. Tvořila ho šikmo postavená trubka se zabudovanou spirálou těsně uloženou na hřídeli.

Smrt Archiméda??? Jedna z možností úmrtí Archiméda byla, že římský voják k  Archimédovi přistoupil s  úmyslem ho zabít, ale ten ho žádal, aby ještě počkal, než vyřeší svou matematickou úlohu. Voják ale neposlechl a zabil ho. Archimédes vojáka požádal: „Žádám tě, neruš mi mé kruhy“.

Objev Archimédova zákona 1. verze Král Hierón II. si prý nechal zhotovit novou zlatou korunu ve tvaru vavřínového věnce a požádal Archiméda, aby zjistil, je-li vyrobena z ryzího zlata, a Zda do ní nepoctivý zlatník nepřidal méně ušlechtilé kovy. Archimédes musel vyřešit problém bez poškození koruny, takže ji nemohl přetavit do pravidelného geometrického tvaru, u kterého by mohl spočítat objem, z hmotnosti pak určit i jeho hustotu a porovnat s hustotou zlata. Řešení ho prý napadlo při koupeli, když si všiml, že hladina stoupla, když se ponořil do vody. Uvědomil si, že může využít nestlačitelnost vody, a ponoří-li korunu do nádoby naplněné vodou až po okraj, bude objem přeteklé vody rovný objemu koruny.Podle legendy vyskočil z koupele, zcela nahý probíhal syrakuskými ulicemi a volal „Heuréka“ (což znamená „Nalezl jsem!“). Poté zjistil, že koruna byla vyrobena převážně z obyčejného kovu. To stálo zlatníka život.

Objev Archimédova zákona 2. verze Spekuluje se, že Archimédes mohl namísto toho použít jiné řešení, založené na Archimédově zákonu. Podle něj je těleso ponořené do kapaliny nadlehčováno silou rovnou tíze kapaliny tělesem vytlačené. Mohl tedy např. na vzduchu vyvážit na pákových vahách korunu ryzím zlatem a ponořit korunu i zlaté závaží do vody (viz obrázek vpravo). Kdyby koruna měla menší hustotu, měla by větší objem a byla více nadlehčována. Taková metoda by přitom byla dostatečně citlivá.

Důkaz platnosti Archimédova zákona Na boční stěny budou působit stejně velké tlakové síly (stejná hloubka, stejná kapalina) opačného směru, takže bude jejich výslednice nulová. Na horní stěnu působí menší síla než na spodní stěnu (rozdílná hloubka). Díky tomu je jejich výsledná síla nenulová. Z rozdílu těchto sil můžeme vypočítat vztlakovou sílu, kterou je těleso v kapalině nadlehčováno. Velikost vztlakové síly závisí na hustotě kapaliny a na objemu tělesa.

Znění Archimédova zákona 1.Verze – takto znají tento zákon vaše rodiče Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno silou, která se rovná tíze kapaliny tělesem vytlačené. 2.Verze – takto se to naučíte Vztlaková síla působící na těleso v kapalině je rovna tíhové síle, která by působila na kapalinu s objemem ponořené části tělesa.

Užití Archimédova zákona v praxi Ryby mají v těle plynový měchýř. Pokud jej naplní vzduchem, zvětší svůj objem i objem svého těla ( tím na něj působí větší vztlaková síla) a kapr stoupá k hladině. Pokud vzduch vypustí, zmenší svůj objem (zmenší se velikost vztlakové síly)a může klesat ke dnu. U člověka podobně fungují plíce. Ke splývání je potřeba se nadechnout. Pokud se chceš snadněji potopit ke dnu, musíš nejprve vydechnout.

Zápis do sešitu: Téma: Archimédův zákon Vztlaková síla, která působí na těleso v kapalině je rovna tíhové síle, která by působila na kapalinu o stejném objemu, jako je objem ponořené části tělesa. Značka: Fvz Jednotka: N (kN, MN, GN) Vzorec: Fvz= V . ρ . g Velikost nadlehčující vztlakové síly závisí na hustotě kapaliny a na objemu ponořené části tělesa. Změnu objemu tělesa (a tím i vztlakové síly) využívají ryby a další vodní živočichové ke změně hloubky Gravitační konstanta [10 N/kg] Objem ponořené části tělesa [m3] Hustota kapaliny[kg/m3]

Zdroje: Mgr.RAUNER, Karel , et al. Fyzika 7 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň : Fraus, 2005. 136 s. ISBN 80-7238-431-7. Mgr.RAUNER, Karel , et al. Fyzika 7 pracovní sešit pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň : Fraus, 2005. 64 s. ISBN 80-7238-432-5. http://cs.wikipedia.org/wiki/Archim%C3%A9des http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Archimedes_naples_statue.jpg http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Edouard_Vimont_(1846-1930)_Archimedes_death.jpg http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Archimedes_bath.jpg http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Archimedes_water_balance.gif http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Archimedovo_tepelne_zaruzeni_2.png http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Archimedes-screw_one-screw-threads_with-ball_3D-view_animated_small.gif http://www.fishing-ebro.eu/images/original/kapr-111-21-5.jpg Vytvořeno jako DUM do předmětu fyzika na ZŠ Studentská 895, Mnichovo Hradiště