Uzgon: mijenja li masa plutajućeg objekta koliko duboko sjedi?
1 · Predviđanje
Pluta pluta u vodi. Ako koristiš težu plutu iste veličine, kako će se promijeniti uzgonska sila koja je drži?
- Uzgonska sila raste da izjednači težu težinu.
- Uzgonska sila ostaje ista bez obzira na masu.
- Uzgonska sila opada jer pluta sjedi niže.
2 · Postava
- Otvori postav fluid-float i pritisni Resetiraj. Pluta pluta na površini vode.
- Omogući sondu uzgonske sile na pluti.
- Postavi masu plute za svaki pokušaj, pusti da se smiri u ravnotežu i zabilježi potopljeni dio i očitanje uzgonske sile.
3 · Prikupljanje podataka
| Masa plute m (kg) | Potopljeni udio | Uzgonska sila F_b (N) |
|---|---|---|
| 1.00 | ||
| 1.50 | ||
| 2.00 |
Nacrtaj uzgonsku silu F_b (y-os) naspram mase m (x-os) za svoja tri pokušaja. Koji je oblik crte?
4 · Analiza
- Za svaki pokušaj izračunaj m·g koristeći g = 9.8 m/s² i usporedi s očitanjem uzgonske sile.
- Objasni zašto uzgonska sila plutajućeg objekta uvijek iznosi njegovu težinu, bez obzira koliko je potopljeno.
5 · Proširenje
- Kad bi stalno dodavao masu pluti, u kojoj točki bi prestala plutati i počela tonuti? Što bi u toj točki moralo vrijediti za uzgonsku silu?
- Blok čelika tone, ali čelični brod pluta. Koristeći Arhimedov zakon, objasni kako oblik — a ne materijal — to čini mogućim.
Fizika iza ovog pokusa
Arhimedov zakon
Uzgonska sila na uronjenom (ili plutajućem) objektu jednaka je težini fluida koji istiskuje. U ravnoteži uzgonska sila plutajućeg objekta točno uravnotežuje njegovu težinu — zato bi se tvoja dva stupca trebala podudarati.