Fluidid
Vajub või ujub
Jälgi, kuidas tihe kera põhja vajub — selle raskus ületab üleslükkejõu.
Vajub või ujub — interaktiivne Fluidid simulatsioon. Jälgi, kuidas tihe kera põhja vajub — selle raskus ületab üleslükkejõu. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Negatiivne ujuvus
Tihe ese vajub põhja, kui tema raskus ületab vedeliku maksimaalse üleslükkejõu.
Kui eseme keskmine tihedus on suurem vedelikust, üleslükkejõud (täielikul sukeldusel kõrvaldatud ruumala põhjal) ei jõua kunagi raskuseni. Pall kiireneb allapoole.
- F_b = ρ_fluid · V · g
- Põhjalaskumine: mg > F_b
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Metallraskus lastakse vette ja jääb põhja seisma, täielikult vee all. Kui ta on juba täielikult vee all, kas raskemaks tegemine muudab tema veealust osa?
Kaalutavad ennustused
- Raskem raskus vajub veel sügavamale (üle 100 %).
- Ta on juba täielikult vee all (100 %), seega rohkem mass ei saa teda sügavamale vajutada.
- Raskem raskus vajub vähem, sest ta langeb kiiremini.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Raskuse mass m (kg)
Mida sa mõõdad:
- Raskusjõud mg (N)
- Veealune osa
Kuidas uurimustöö käib
- Ava põhjavajumise eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Raskus langeb veest läbi ja jääb paagi põhja seisma.
- Lülita sisse raskuse veealuse osa sond.
- Sea iga katse jaoks raskuse mass, lase tal seada ja kirjuta üles tema veealune osa.
Juhtiv võrrand
Archimedese seadus (maksimumil) — F_b = ρ·V·g
Suurim üleslükkejõud, mida ese kunagi saada saab, on ρ·g·V_full — tema nihutatud vedeliku raskus täieliku sukelduse korral. Kui eseme raskusjõud ületab selle ülempiiri, vajub ta põhja ja jääb täielikult vee alla; rohkem mass ei saa teda sügavamale vajutada, sest ta nihutab juba kogu oma ruumala.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta raskuse täielik ruumala tema raadiusest (0,4 m) ja suurim võimalik üleslükkejõud ρ·g·V_full, kasutades vee tihedust 1000 kg/m³. Võrdle seda iga katse raskusjõuga.
- Selgita, miks veealune osa jääb piirile 1,0 (100 %), kui raskusjõud ületab maksimaalse üleslükkejõu, ükskõik kui palju raskemat raskus saab.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Selle raskuse maksimaalne üleslükkejõud on umbes 24,6 N — iga mass alla umbes 2,5 kg ujuks selle asemel. Võrdle seda ujuvuse eksperimendiga: mis määrab, kas ese ujub või vajub põhja?
- Merevesi on mageveest tihedam. Kas raskus, mis magevees täielikult vee alla vajub, vajub kindlasti ka merevees täielikult vee alla? Selgita üleslükkejõu valemiga.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Tere tulemaid vedelikku vajumise juurde
- Vali põhjavaju pall
- Vajuta Esita
- Põhja vajumine
- Ava Omaduste paneel
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.