Płyny
Pływanie w wodzie
Obserwuj, jak lekki korek wynurza się — siła wyporu równoważy ciężar przy dostatecznie zanurzonej objętości.
Pływanie w wodzie — interaktywna symulacja: Płyny. Obserwuj, jak lekki korek wynurza się — siła wyporu równoważy ciężar przy dostatecznie zanurzonej objętości. Bezpłatne wirtualne laboratorium fizyki w przeglądarce z pomiarami na żywo w SI i samouczkiem prowadzonym.
Siła wyporu
Ciało pływa, gdy skierowana w górę siła wyporu równa się jego ciężarowi. Objętość zanurzona dostosowuje się do równowagi.
Prawo Archimedesa: siła wyporu równa się ciężarowi wypartej cieczy. Lekki korek wynurza się, aż dostateczna objętość jest pod wodą, by udźwignąć jego ciężar.
- F_b = ρ_fluid · V_sub · g
- Unosi się: F_b = mg
Krótki opis badania
Zaplanuj pytanie, zanim otworzysz pracownię
Krótki opis odzwierciedla stronę statyczną: pytanie badawcze, konkurujące przewidywania, role zmiennych, prawo rządzące i co mierzyć.
Pytanie badawcze
Korek pływa w wodzie. Jeśli użyjesz cięższego korka o tym samym rozmiarze, jak zmieni się siła wyporu go utrzymująca?
Prognozy do rozważenia
- Siła wyporu rośnie, by zrównoważyć cięższy ciężar.
- Siła wyporu pozostaje taka sama niezależnie od masy.
- Siła wyporu maleje, bo korek siedzi niżej.
Role zmiennych
Co ustawiasz:
- Masa korka m (kg)
Co mierzysz:
- Ułamek zanurzenia
- Siła wyporu F_b (N)
Jak przebiega badanie
- Otwórz preset pływania i naciśnij Reset. Korek pływa na powierzchni wody.
- Włącz sondę siły wyporu na korku.
- Ustaw masę korka dla każdej próby, pozwól mu osiągnąć równowagę i zapisz ułamek zanurzenia oraz odczyt siły wyporu.
Równanie rządzące
Prawo Archimedesa — F_b = ρ·V·g
Siła wyporu na zanurzonym (lub pływającym) ciele równa się ciężarowi wypartej cieczy. W równowadze siła wyporu pływającego ciała dokładnie równoważy jego ciężar — dlatego Twoje dwie kolumny powinny się zgadzać.
Co karta do druku każe uczniom wyliczyć
- Dla każdej próby oblicz m·g przy g = 9.8 m/s² i porównaj z odczytem siły wyporu.
- Wyjaśnij, dlaczego siła wyporu pływającego ciała zawsze równa się jego ciężarowi, niezależnie od tego, jak dużo jest zanurzone.
Gdzie to wychodzi poza pracownię
- Gdybyś dalej dodawał masę do korka, w którym momencie przestałby pływać i zaczął tonąć? Co musiałoby być prawdą o sile wyporu w tym punkcie?
- Blok stali tonie, ale stalowy statek pływa. Prawem Archimedesa wyjaśnij, jak kształt — nie materiał — to umożliwia.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Które jest większe?
- Podnieś masę
- Zarejestruj pływanie
- Otwórz dane
- Wyjaśnij swoje dowody
Otwórz interaktywną symulację, zbuduj scenę, naciśnij Play i badaj z pomiarami na żywo oraz przewodnikiem.
Otwórz interaktywną pracownię →