Liga fizyczna - zestaw nr 1.
1. Masz wyznaczyć gęstość nieregularnej bryły z nieznanej ci substancji. Podaj przyrządy jakimi się
posłużysz i opisz w punktach sposób postępowania.
2. Tomek twierdzi, że siła wyporu działająca na ciało całkowicie zanurzone w cieczy, zależy od
kształtu ciała. Jak doświadczalnie potwierdzisz lub obalisz tę hipotezę? Wymień użyte pomoce,wypisz kolejne czynności doświadczalne i podaj wniosek z doświadczenia.
3. Klocek pływa do połowy zanurzony w wodzie. masa klocka wynosi 400g.
a) ile wynosi wartość siły wyporu?
b) wykonaj odpowiedni rysunek, zaznacz siłę ciężkości i wyporu przyjmując 1N = 0,5cm
c) oblicz gęstość klocka
d) oblicz objętość klocka
e) oblicz jaką najmniejszą masę musimy położyć na tym klocku, aby całkowicie zanurzył się w
wodzie.
4. Prostokątna kra o długości 52m i szerokości 40m pływa po morzu. Wysokość części kry
wystającej ponad powierzchnię wody równa jest 1m. Wyznacz objętość całej kry. Gęstość lodu
900kg/m3, a wody morskiej 1030kg/m3.
5.Ciało zawieszono na haczyku siłomierza. Po zanurzeniu ciała w wodzie wskazanie siłomierza wynosi 2/3 ciężaru ciała. Oblicz gęstość ciała.
Wartość siły wyporu jest równa ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało.
Pomoce:
menzurka
woda
plastelina
kamyczek (lub inny mały ciężarek)
pęseta
Czynności:
1) do menzurki wlewamy pewną ilość wody (np. do połowy wysokości) i zapisujemy wskazanie menzurki
2) kamyk otaczamy plasteliną nadając jej dowolny kształt (np. kuli), byle zmieściła się do menzurki
3) wkładamy plastelinę z kamykiem do menzurki (sprawdzamy, czy całkowicie się zanurzyła, jeżeli nie, to ujmujemy plastelinę lub dodajemy drugi kamyczek
4) odczytujemy i zapisujemy wskazanie menzurki
((gdyby woda się wylała, to powtarzamy ten eksperyment z mniejszą ilością wody w menzurce, byle plastelina z kamykiem mogła się zanurzyć w całości))
5) wyjmujemy plastelinę pęsetą (czekamy aż woda skapnie, nawet lekko potrząsamy plasteliną nad menzurką, aby wyjąć plastelinę bez wody)
6) nadajemy palacami inny kształt plastelinie z kamykiem (np. graniastosłupa)
7) sprawdzamy poziom wodyw menzurce (na wszelki wypadek)
8) ponownie zanurzamy w wodzie (w menzurce) plastelinę w nowym kształcie
9) odczytujemy wskazanie menzurki
...
...
...
czynności 5, 6, 7, 8, 9 możemy powtarzać wielokrotnie zmieniając za każdym razem kształt plasteliny
Wskazania menzurki powinny świadczyć o tym, że za każdym razem po pełnym zanurzeniu plasteliny w menzurce z wodą, poziom wody wzrastał jednakowo. Skoro tak, to za każdym razem plastelina (z kamyczkiem) wypierała tę samą ilość wody.
Wniosek:
Ponieważ za każdym zanurzeniem plastelina (z kamykiem) o różnych kształtach wypierała tę samą ilość wody, to siła wyporu równa ciężarowi wypartej wody była jednakowa, czyli siła wyporu nie zależy od kształtu zanurzonego ciała. Tomek nie ma racji.
-=-=-=-=-=-=-
Nie znam ciężaru właściwego plasteliny. Być może jest on mniejszy, niż ciężar właściwy wody. Tylko dlatego wśród użytych pomocy znalazł się kamyczek. Jeżeli plastelina całkowicie tonie w wodzie, to kamyczek nie jest potrzebny.
Pozdrowionka.