Флуиди
Плаване във вода
Гледай как леката тапа изскача нагоре — Архимедовата сила уравновесява теглото, когато е потопен достатъчен обем.
Плаване във вода — интерактивна симулация Флуиди. Гледай как леката тапа изскача нагоре — Архимедовата сила уравновесява теглото, когато е потопен достатъчен обем. Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.
Плаваемост
Обект плава, когато Архимедовата сила нагоре е равна на теглото му. Потопеният обем се регулира до равновесие.
Принцип на Архимед: Архимедовата сила е равна на теглото на изместения флуид. Лека тапа се издига, докато достатъчен обем е под водата, за да поддържа теглото ѝ.
- F_b = ρ_fluid · V_sub · g
- Плаване: F_b = mg
Резюме на изследването
Планирай въпроса, преди да отвориш лабораторията
Краткото описание повтаря пререндерираната страница: водещият въпрос, съперничещите предсказвания, ролите на променливите, управляващите закони, постановката, анализът и разширяващите подсказки остават видими и в този ред.
Водещ въпрос
Тапа плава във вода. Ако вземеш по-тежка тапа със същия размер, как ще се промени Архимедовата сила, която я дърги нагоре?
Предсказвания за преценка
- Архимедовата сила нараства, за да отговори на по-тежкото тегло.
- Архимедовата сила остава същата независимо от масата.
- Архимедовата сила намалява, защото тапата седи по-ниско.
Роли на променливите
Какво задаваш ти:
- Маса на тапата m (kg)
Какво измерваш:
- Потопена част
- Архимедова сила F_b (N)
Как протича изследването
- Отвори настройката плаващ флуид и натисни Нулирай. Тапа плава на повърхността на водата.
- Включи сензора за Архимедова сила на тапата.
- Задай масата на тапата за всеки опит, остави я да се установи в равновесие и запиши потопената част и показанието на Архимедовата сила.
Управляващо уравнение
Принцип на Архимед — F_b = ρ·V·g
Архимедовата сила върху потопен (или плаващ) обект е равна на теглото на изместения от него флуид. При равновесие Архимедовата сила на плаващ обект точно уравновесява теглото му — затова двете ти колони трябва да съвпадат.
Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист
- За всеки опит изчисли m·g с g = 9.8 m/s² и сравни с показанието на Архимедовата сила.
- Обясни защо Архимедовата сила на плаващ обект винаги е равна на теглото му, независимо колко от него е потопено.
Къде това се появява извън лабораторията
- Ако продължаваш да добавяш маса към тапата, в какъв момент би спряла да плава и потънала? Какво трябваше да е вярно за Архимедовата сила в този момент?
- Стоманен блок потъва, а стоманен кораб плава. С принципа на Архимед обясни как формата — не материалът — прави това възможно.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Кое е по-голямо?
- Повиши масата
- Запиши плаването
- Отвори данните
- Обясни доказателствата си
Отвори интерактивната симулация, за да изградиш сцената, натисни Пусни и разгледай с живи измервания и насочено упътване.
Отвори интерактивната лаборатория →