registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809. 18. říjen 2012 VY_32_INOVACE_170119_Archimeduv_zakon _DUM ARCHIMÉDŮV ZÁKON Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

1. Archimedův zákon 2. Vztlaková síla

Archimedův zákon Každé těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno silou. Jmenujte příklady, které toto tvrzení dokazují. lodě se pohybují po vodě kámen zvedaný ve vodě je lehčí než na vzduchu v bazénu dokážeme zvednout těžšího kamaráda Obr.1 odpověď dále

Archimedův zákon Kde vzniká v kapalině síla, která nadlehčuje tělesa? krychle je zcela ponořena ve vodě tlaková síla působí na každou stěnu krychle Odvození vztlakové síly: boční síly Fo a Fo´ jsou stejně velké a působí opačně, takže jejich výslednice je nulová podobně působí síly zepředu a zezadu krychle ale síly F1 a F2 působí v různých hloubkách, a proto nejsou stejné síla F2 je větší, neboť působí ve větší hloubce výslednice těchto sil směřuje vzhůru a říkáme jí vztlaková síla Fvz. dále

Archimedův zákon Který nafukovací balón půjde hůře ponořit? (větší nebo menší) Obr.3 Snáze potopíme menší míč, protože má menší objem a působí na něj menší vztlaková síla. Obr.2 odpověď dále

Archimedův zákon Která voda nás bude více nadnášet a proč? (mořská nebo sladká) Obr.4 Více nás bude nadnášet voda mořská, neboť má větší hustotu než voda sladká. odpověď dále

Archimedes na Wikipedii Archimedův zákon Z pokusu plyne, že vztlaková síla závisí na objemu tělesa, hustotě kapaliny a také samozřejmě na gravitačním zrychlení. Těchto poznatků využil ve 3. století př. n. l. Archimedes, když formuloval Archimédův zákon. Archimedes matematik, fyzik, filozof a astronom vysvětlil princip páky vyslovil Archimedův zákon sestrojil šnekové čerpadlo (tzv. Archimedův šroub) Archimedes na Wikipedii dále

Fvz = ρ . g . V ρ – hustota kapaliny V – objem ponořené části tělesa Archimedův zákon Archimedův zákon Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno silou, jejíž velikost se rovná tíze kapaliny stejného objemu, jako je objem ponořené části tělesa. Velikost vztlakové síly lze odvodit z tlakových sil působících v kapalině. Fvz = S . ρ . g . h2 – S . ρ . g . h1 = S . ρ . g (h2 - h1) h2 - h1 = h h . S = V Fvz = ρ . g . V ρ – hustota kapaliny V – objem ponořené části tělesa g– tíhové zrychlení zpět na obsah další kapitola

Vztlaková síla Na těleso v kapalině působí síly Fg a Fvz. Fg – tíhová síla tělesa působí svisle dolů Fvz – vztlaková síla působí svisle nahoru dále

Vztlaková síla Vztlaková síla závisí: na ponoření části tělesa člověk při plavání mění objem při nadechování (splývání) a vydechování (potápění) ryby mají vzduchový měchýř pomocí ploutví ho ryba stlačuje, tím zmenší svůj objem a poklesne naopak při jeho nafouknutí ryba stoupá dále

Vztlaková síla působí i ve vzduchu. Proč ji nepociťujeme? Vzduch má mnohem menší hustotu než voda (cca 1000x), a proto je Fvz mnohem menší. odpověď dále

Vztlaková síla Jak je možné, že horkovzdušný balón stoupá vzhůru? Horký vzduch, který je v balónu, má menší hustotu než studený a je lehčí. Tato skutečnost způsobí, že tíhová síla balónu je menší než vztlaková síla. Balón proto stoupá vzhůru. Pilot mění letovou výšku pomocí hořáku, kterým vzduch v balónu ohřívá. odpověď dále

Vztlaková síla Plování těles Těleso, které vložíme do vody, se pohybuje. jestliže Fvz > Fg, tedy hustota tělesa je menší než hustota kapaliny ρt < ρk → těleso stoupá vzhůru (částečně se vynoří) jestliže Fvz = Fg, pak ρt = ρk → těleso se vznáší jestliže Fvz < Fg, pak ρt > ρk → těleso klesá ke dnu pozn:. plavání těles – pohyb vodorovný plování těles – pohyb svislý, tělesa se po čase ustálí dále

Jak se budou chovat tělesa po vhození do kádinek s vodou? Vztlaková síla Jak se budou chovat tělesa po vhození do kádinek s vodou? vhodit kámen vhodit sáček s vodou vhodit korek dále

Využití vztlakové síly kapaliny Vztlaková síla Využití vztlakové síly kapaliny 1. Lodě 3. Hustoměr 2. Ponorky 4. Ledovce 5. Plovací vesty

Vztlaková síla Loď vztlaková síla se vyrovnává se silou tíhovou, proto je ponořena pouze část objemu lodi loď je dutá, takže i když je z kovu, tak je její průměrná hustota menší než hustota vody. Obr.5 zpět další pojem

Vztlaková síla Ponorka při ponořování je do nádrží napuštěna voda, a tím se zvětší průměrná hustota ponorky → ponorka klesá při vynořování je z nádrží vytlačována voda (je vpouštěn vzduch), tím se průměrná hustota ponorky zmenší → ponorka stoupá může klesat do větších hloubek, než se dokáže potopit, např. potápěč Obr.6 zpět další pojem

Vztlaková síla Hustoměr Obr.7 Hustoměr těleso se ponoří do kapaliny tím hlouběji, čím je jeho hustota větší než hustota kapaliny slouží pro orientační určení hustoty kapaliny zpět další pojem

Vztlaková síla nad hladinou plave jen desetina jeho celého objemu ledovec nad hladinou plave jen desetina jeho celého objemu Obr.8 zpět další pojem

Vztlaková síla plovací vesty záchranné vesty základní funkcí je pomocí vztlaku udržet člověka na hladině jsou vyrobeny ze speciálních plastů záchranné vesty mají další vybavení, např.: signalizační maják Obr.9 zpět dále

Využití vztlakové síly v plynech Vztlaková síla Využití vztlakové síly v plynech 1. vzducholoď 3. meteorologický balón 2. horkovzdušný balón

Vztlaková síla Vzducholoď je řiditelný balón má doutníkový tvar je vybavena motory měla velký rozmach už před 1. světovou válkou Obr.10 zpět další pojem

Vztlaková síla horkovzdušný balón složen z textilní části, která je naplněna vzduchem, a z koše s hořákem a palivem (směs propan-butanu, LPG) horký vzduch je lehčí než studený zpět další pojem

Vztlaková síla meteorologický balón vynáší do vyšších vrstev atmosféry přístroje (sondy) na zjišťování stavu atmosféry plní se héliem, vodíkem, někdy amoniakem Obr.11 zpět konec

POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

CITACE ZDROJŮ Obr. 1 HUHU UET. File:Queen Mary 2 06.jpg: Wikimedia Commons [online]. 19 August 2012 [cit. 2012-10-18]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/Queen_Mary_2_06.jpg Obr. 2 NORVY. File:BeachBall.jpg: Wikimedia Commons [online]. 27 July 2006 [cit. 2012-10-18]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1e/BeachBall.jpg Obr. 3 FORNELLI, Sean. File:Water polo ball on water.jpg: Wikimedia Commons [online]. 31 July 2008 [cit. 2012-10-18]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/68/Water_polo_ball_on_water.jpg Obr. 4 RANVEIG. Soubor:Dead sea newspaper.jpg Skočit na: Navigace, Hledání: Wikimedia Commons [online]. 14 May 2005 [cit. 2012-10-18]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7a/Dead_sea_newspaper.jpg Obr. 5 US NAVY. Soubor:010822-N-6967M-503 DDG 81 At Sea.jpg: Wikimedia Commons [online]. 22 August 2001 [cit. 2012-10-18]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d0/010822-N-6967M-503_DDG_81_At_Sea.jpg

CITACE ZDROJŮ Obr. 6 CANADIAN NAVY. File:HMCS Windsor SSK 877.jpg: Wikimedia Commons [online]. 15 February 2006 [cit. 2012-10-18]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/HMCS_Windsor_SSK_877.jpg Obr. 7 SUPERMARTL. Soubor:Aräometer.jpg: Wikimedia Commons [online]. 6 January 2007 [cit. 2012-10-18]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/18/Ar%C3%A4ometer.jpg Obr. 8 SIR48. File:Iceberg Ilulissat.jpg: Wikimedia Commons [online]. 24 April 2006 [cit. 2012-10-18]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: hp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7a/Iceberg_Ilulissat.jpg Obr. 9 US NAVY. File:US Navy 040723-N-8252B-070 Sailors from USS Nimitz (CVN 68), prepare to handle mooring lines while assisting with the arrival of USS Ronald Reagan (CVN 76).jpg: Wikimedia Commons [online]. 23 July 2004 [cit. 2012-10-18]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2c/US_Navy_040723-N-8252B-070_Sailors_from_USS_Nimitz_(CVN_68),_prepare_to_handle_mooring_lines_while_assisting_with_the_arrival_of_USS_Ronald_Reagan_(CVN_76).jpg Obr. 10 ANGMOKIO. File:Zeppellin NT amk.JPG: Wikimedia Commons [online]. 5 June 2010 [cit. 2012-10-18]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/Zeppellin_NT_amk.JPG

CITACE ZDROJŮ Obr. 11 US NAVY. File:US Navy 040623-N-0995C-001 Aerographer^rsquo,s Mate Airman Harley Houston releases a weather balloon aboard the conventionally powered aircraft carrier USS John F. Kennedy (CV 67), to measure atmospheric conditions.jpg: Wikimedia Commons [online]. 23 June 2004 [cit. 2012-10-18]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/US_Navy_040623-N-0995C-001_Aerographer%5Ersquo%2Cs_Mate_Airman_Harley_Houston_releases_a_weather_balloon_aboard_the_conventionally_powered_aircraft_carrier_USS_John_F._Kennedy_%28CV_67%29%2C_to_measure_atmospheric_conditions.jpg Archimedes na Wikipedii: Archimédés. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 31. 10. 2012 [cit. 2012-10-18]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Archim%C3%A9d%C3%A9s Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová