Plūduriavimas: ar plūduriuojančio objekto masė keičia jo panirimą?
1 · Spėk
Kamštis plūduriuoja vandenyje. Jei paimtum sunkesnį to paties dydžio kamštį, kaip pasikeis Archimedo jėga, jį laikanti?
- Archimedo jėga padidėja, kad atitiktų sunkesnį svorį.
- Archimedo jėga lieka ta pati, kad bebūtų masė.
- Archimedo jėga sumažėja, nes kamštis sėdi žemiau.
2 · Paruošk
- Atidaryk „Plūduriavimas“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Kamštis plūduriuoja vandens paviršiuje.
- Įjunk Archimedo jėgos zondą ant kamščio.
- Nustatyk kamščio masę kiekvienam bandymui, leisk jam nusistovėti pusiausvyroje ir užsirašyk panirusią dalį bei Archimedo jėgos rodmenį.
3 · Rink duomenis
| Kamščio masė m (kg) | Panirusioji dalis | Archimedo jėga F_b (N) |
|---|---|---|
| 1.00 | ||
| 1.50 | ||
| 2.00 |
Braižyk Archimedo jėgą F_b (y ašis) prieš masę m (x ašis) savo trims bandymams. Kokios formos linija?
4 · Analizuok
- Kiekvienam bandymui apskaičiuok m·g naudodamas g = 9,8 m/s² ir palygink su Archimedo jėgos rodmeniu.
- Paaiškink, kodėl plūduriuojančio objekto Archimedo jėga visada lygi svoriui, nepriklausomai nuo to, kiek jo panėrę.
5 · Išplėsk
- Jei vis pridėtum masės kamščiui, kuriuo momentu jis nustotų plūduriuoti ir imtų skęsti? Kas turėtų būti tiesa apie Archimedo jėgą tuo metu?
- Plieninis blokas skenda, o plieninis laivas plūduriuoja. Naudodamas Archimedo dėsnį paaiškink, kaip forma — o ne medžiaga — tai padaro įmanomą.
Fizika už šio eksperimento
Archimedo dėsnis
Archimedo jėga panėrusiam (ar plūduriuojančiam) objektui lygi išstumto skysčio svoriui. Pusiausvyroje plūduriuojančio objekto Archimedo jėga tiksliai balansuoja svorį — todėl tavo du stulpeliai turėtų sutapti.