Fluidok
Elmerül vagy úszik
Nézd, ahogy a sűrű labda elsüllyed — a súlya meghaladja a felhajtóerőt.
Elmerül vagy úszik — interaktív Fluidok szimuláció. Nézd, ahogy a sűrű labda elsüllyed — a súlya meghaladja a felhajtóerőt. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Negatív felhajtóerő
A sűrű test akkor süllyed el, ha a súlya meghaladja a folyadék által nyújtható maximális felhajtóerőt.
Ha a test átlagsűrűsége nagyobb, mint a folyadéké, a felhajtóerő (a teljes kiszorított térfogatra számítva) soha nem éri el a súlyt. A labda lefelé gyorsul.
- F_b = ρ_fluid · V · g
- Süllyedés: mg > F_b
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Egy fémből készült nehezéket ejtenek a vízbe, és a tartály alján megállva nyugszik, teljesen merülten. Miután teljesen merült, a nehezébbé tétel változtatja, mennyire merül?
Mérlegelendő jóslatok
- Egy nehezebb nehezék még jobban merül (100% fölött).
- Már teljesen merült (100%), tehát több tömeg nem merítheti mélyebbre.
- Egy nehezebb nehezék kevésbé merül, mert gyorsabban esik.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Nehezék tömege m (kg)
Amit mérsz:
- Súly mg (N)
- Bemerített hányad
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a fluid-sink előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A nehezék átesik a vízen, és a tartály alján áll meg.
- Engedélyezd a merülési hányad mérőjét a nehezéken.
- Állítsd be a nehezék tömegét minden mérésnél, hagyd lerendeződni, és rögzítsd a merülési hányadát.
Vezéregyenlet
Arkhimédész-elv (a maximumnál) — F_b = ρ·V·g
A legnagyobb felhajtóerő, amelyet egy test valaha kaphat, ρ·g·V_full — annak a folyadéknak a súlya, amelyet teljesen merülve kiszorítana. Amint egy test súlya meghaladja ezt a határt, elsüllyed és teljesen merül marad; több tömeg nem merítheti mélyebbre, mert már egész térfogatát kiszorítja.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Számítsd ki a nehezék teljes térfogatát a sugarából (0.4 m), és a ρ·g·V_full maximális felhajtóerőt 1000 kg/m³ vízsűrűséggel. Hasonlítsd minden mérés súlyához.
- Magyarázd meg, miért marad a merülési hányad 1.0-nál (100%) plafonon, amint a súly meghaladja a maximális felhajtóerőt, bármennyivel nehezebb lesz a nehezék.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- Ennek a nehezéknek a maximális felhajtóereje kb. 24.6 N — kb. 2.5 kg alatti minden tömeg lebegne helyette. Hasonlítsd ezt a fluid-float kísérlethez: mi határozza meg, hogy egy test lebeg vagy elsüllyed?
- A tengervíz sűrűbb, mint az édesvíz. Egy nehezék, amely édesvízben teljesen merül, szükségszerűen teljesen merülne tengervízben is? Magyarázd meg a felhajtóerő-képlettel.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Üdv az Elsüllyedésnél
- Válaszd ki a süllyedő labdát
- Nyomd meg az Indítást
- Süllyedés
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.