Tekutiny
Plavání ve vodě
Sleduj, jak se lehká zátka vynáší — vztlak vyvažuje tíhu, když je ponořen dostatečný objem.
Plavání ve vodě — interaktivní simulace Tekutiny. Sleduj, jak se lehká zátka vynáší — vztlak vyvažuje tíhu, když je ponořen dostatečný objem. Bezplatná virtuální fyzikální laboratoř v prohlížeči se živými měřeními v SI a řízeným tutoriálem.
Vztlak
Objekt plave, když vztlaková síla směrem vzhůru rovná jeho tíze. Ponořený objem se přizpůsobí až do rovnováhy.
Archimédův zákon: vztlaková síla se rovná tíze vytlačené tekutiny. Lehká zátka stoupá, dokud není pod vodou dostatečný objem na nesení její tíhy.
- F_b = ρ_fluid · V_sub · g
- Plavání: F_b = mg
Souhrn zkoumání
Naplánuj otázku dřív, než otevřeš laboratoř
Stručný přehled odpovídá předrenderované stránce: hlavní otázka, konkurenční predikce, role proměnných, řídicí zákony, sestavení, analýza i rozšiřující podněty zůstávají viditelné a v tomto pořadí.
Hlavní otázka
Zátka plave ve vodě. Když použiješ těžší zátku stejné velikosti, jak se změní vztlaková síla, která ji drží?
Predikce k zvážení
- Vztlaková síla se zvětší, aby odpovídala těžší tíze.
- Vztlaková síla zůstane stejná bez ohledu na hmotnost.
- Vztlaková síla se zmenší, protože zátka sedí níž.
Role proměnných
Co nastavuješ:
- Hmotnost zátky m (kg)
Co měříš:
- Ponorná část
- Vztlaková síla F_b (N)
Jak zkoumání probíhá
- Otevři předvolbu fluid-float a stiskni Resetovat. Zátka plave na hladině vody.
- Zapni sondu vztlakové síly na zátce.
- Nastav hmotnost zátky pro každý pokus, nech ji usednout do rovnováhy a zapiš ponornou část a odečet vztlakové síly.
Řídící rovnice
Archimédův zákon — F_b = ρ·V·g
Vztlaková síla na ponořeném (nebo plovoucím) objektu se rovná tíze tekutiny, kterou vytlačí. V rovnováze vztlaková síla plovoucího objektu přesně vyvažuje jeho tíhu — proto by se tvé dva sloupce měly shodovat.
Co tisknutelný pracovní list žádá žáky vypočítat
- Pro každý pokus spočti m·g s g = 9.8 m/s² a porovnej s odečtem vztlakové síly.
- Vysvětli, proč vztlaková síla plovoucího objektu vždy rovná jeho tíze bez ohledu na to, jak moc je ponořen.
Kde se to objevuje mimo laboratoř
- Kdybys zátkam pořád přidával hmotnost, v jakém okamžiku by přestala plavat a začala se potápět? Co by muselo platit o vztlakové síle v tom bodě?
- Ocelový blok se potápí, ale ocelová loď plave. Pomocí Archimédova zákona vysvětli, jak tvar — ne materiál — to umožňuje.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Která je větší?
- Zvyš hmotnost
- Zachyť plování
- Otevři data
- Vysvětli svá data
Otevři interaktivní simulaci, postav scénu, stiskni Spustit a prozkoumávej s živými měřeními a řízeným tutoriálem.
Otevřít interaktivní laboratoř →