Mga Lumulubog na Bagay: Timbang laban sa Pinakamataas na Buoyant Force
1 · Humula
Ang metal na sinker ay hinulog sa tubig at humihinto sa ilalim, ganap na nalubog. Kapag ganap na itong nalubog, bago ba ng pagiging mas mabigat nito kung gaano ito kalubog?
- Mas mabigat na sinker ay mas lumulubog pa (lampas 100%).
- Ganap na itong nalubog (100%), kaya hindi na maidadagdag pa ng mass.
- Mas mababang nalubog ang mas mabigat na sinker dahil mas mabilis bumabagsak.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang fluid-sink preset at pindutin ang I-reset. Bumabagsak ang sinker sa tubig at humihinto sa sahig ng tank.
- I-enable ang submerged-fraction probe sa sinker.
- Itakda ang mass ng sinker sa bawat trial, hayaang huminto, at itala ang submerged fraction nito.
3 · Mangulekta ng Data
| Mass ng sinker m (kg) | Timbang mg (N) | Submerged fraction |
|---|---|---|
| 3.00 | ||
| 4.00 | ||
| 5.00 |
I-plot ang submerged fraction (y-axis) laban sa timbang (x-axis) para sa tatlong trial mo.
4 · Mag-analisa
- Kalkulahin ang buong volume ng sinker mula sa radius nito (0.4 m) at ang pinakamataas na posible na buoyant force na ρ·g·V_full gamit ang density ng tubig na 1000 kg/m³. Ihambing ito sa timbang ng bawat trial.
- Ipaliwanag kung bakit nananatiling nakatakda sa 1.0 (100%) ang submerged fraction kapag lumampas na ang timbang sa pinakamataas na buoyant force, anuman ang pagdagdag ng mass sa sinker.
5 · Palawakin
- Mga 24.6 N ang pinakamataas na buoyant force ng sinker na ito — kahit anong mass sa ilalim ng mga 2.5 kg ay lumulutang. Ihambing ito sa fluid-float experiment: ano ang nagtatakda kung lumulutang o lumulubog ang isang bagay?
- Mas mabigat ang seawater kaysa fresh water. Kapag ganap na nalubog ang sinker sa fresh water, kailangan ba itong ganap na malubog sa seawater? Ipaliwanag gamit ang buoyant-force formula.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Prinsipyo ni Archimedes (sa maximum)
Ang pinakamalaking buoyant force na matatanggap ng isang bagay ay ρ·g·V_full — ang timbang ng fluid na napatagal nito kung buo itong nalubog. Kapag lumampas ang timbang sa hangganang ito, lumulubog ito at nananatiling ganap na nalubog; hindi na maidadagdag pa ng mass dahil buo na nito napatagal ang buong volume.