Fluider
Synk eller flyd
Se den tætte bold synke — dens vægt overstiger opdriftskraften.
Synk eller flyd — interaktiv Fluider-simulation. Se den tætte bold synke — dens vægt overstiger opdriftskraften. Gratis virtuelt fysiklaboratorium i browseren med live SI-målinger og en guidet gennemgang.
Negativ opdrift
Et tæt objekt synker, når dets vægt overstiger den maksimale opdriftskraft, fluiden kan levere.
Hvis objektets gennemsnitlige massefylde er større end fluidens, når opdriftskraften (baseret på hele det fortrængte volumen ved fuld nedsænkning) aldrig vægten. Bolden accelererer nedad.
- F_b = ρ_fluid · V · g
- Synker: mg > F_b
Undersøgelsesoplæg
Planlæg spørgsmålet, før du åbner laboratoriet
Resuméet spejler den forhåndsrenderede side: drivende spørgsmål, konkurrerende forudsigelser, variablernes roller, styrende love, opsætning, analyse- og udvidelsesspørgsmål forbliver synlige og i denne rækkefølge.
Drivende spørgsmål
Et metalsænkelod slippes i vand og kommer til hvile på bunden, helt nedsænket. Når det er helt nedsænket, ændrer det så noget at gøre det tungere, hvor nedsænket det er?
Forudsigelser at afveje
- Et tungere sænkelod nedsænkes endnu mere (over 100 %).
- Det er allerede helt nedsænket (100 %), så mere masse kan ikke nedsænke det yderligere.
- Et tungere sænkelod nedsænkes mindre, fordi det falder hurtigere.
Variablers roller
Det, du indstiller:
- Sænkeloddets masse m (kg)
Det, du måler:
- Vægt mg (N)
- Nedsænket brøkdel
Sådan forløber undersøgelsen
- Åbn forudstillingen fluid-sink, og tryk på Nulstil. Sænkeloddet falder gennem vandet og lægger sig til hvile på tankbunden.
- Slå måleren for nedsænket brøkdel til på sænkeloddet.
- Indstil sænkeloddets masse for hvert forsøg, lad det falde til ro, og notér dets nedsænkede brøkdel.
Styrende ligning
Arkimedes' princip (ved maksimum) — F_b = ρ·V·g
Den største opdriftskraft, et objekt nogensinde kan modtage, er ρ·g·V_full — vægten af den væske, det ville fortrænge, hvis det var helt nedsænket. Når et objekts vægt overstiger dette loft, synker det og forbliver helt nedsænket; mere masse kan ikke nedsænke det yderligere, for det fortrænger allerede hele sin volumen.
Det, det printbare arbejdsark beder eleverne regne ud
- Beregn sænkeloddets fulde volumen ud fra dets radius (0.4 m), og den maksimalt mulige opdriftskraft ρ·g·V_full med vandets massefylde 1000 kg/m³. Sammenlign med hvert forsøgs vægt.
- Forklar, hvorfor den nedsænkede brøkdel forbliver låst på 1,0 (100 %), når vægten overstiger den maksimale opdriftskraft, uanset hvor meget tungere sænkeloddet bliver.
Hvor det viser sig uden for laboratoriet
- Dette sænkelods maksimale opdriftskraft er ca. 24.6 N — enhver masse under ca. 2.5 kg ville flyde i stedet. Sammenlign med fluid-float-eksperimentet: hvad afgør, om et objekt flyder eller synker?
- Saltvand har større massefylde end ferskvand. Ville et sænkelod, der er helt nedsænket i ferskvand, nødvendigvis være helt nedsænket i saltvand? Forklar med formlen for opdriftskraft.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Velkommen til Synkende bold
- Vælg synkebolden
- Tryk på Afspil
- Synker nedad
- Åbn egenskabspanelet
- Du klarede det!
Åbn den interaktive simulation for at bygge scenen, tryk på Afspil og udforsk med live-målinger og en guidet gennemgang.
Åbn interaktivt laboratorium →