Fluidi
Plava ali potone
Opazuj, kako gosta žoga potone — njena teža presega vzgonsko silo.
Plava ali potone — interaktivna simulacija Fluidi. Opazuj, kako gosta žoga potone — njena teža presega vzgonsko silo. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Negativni vzgon
Gost predmet potone, ko njegova teža preseže največjo vzgonsko silo, ki jo lahko da fluid.
Če je povprečna gostota predmeta večja od fluida, vzgonska sila (na osnovi polne razrešene prostornine pri potopitvi) nikoli ne doseže teže. Žoga pospešuje navzdol.
- F_b = ρ_fluid · V · g
- Potopitev: mg > F_b
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Kovinski potopnik je spuščen v vodo in pride v mirovanje na dnu, povsem potopljen. Ko je povsem potopljen, ali ga narediti težjega spremeni, kako potopljen je?
Predvidevanja za pretehtanje
- Težji potopnik se potopi še bolj (čez 100 %).
- Že je povsem potopljen (100 %), zato več masa ne more potopiti globlje.
- Težji potopnik se potopi manj, ker pade hitreje.
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Masa potopnika m (kg)
Kaj izmeriš:
- Teža mg (N)
- Potopljeni delež
Kako poteka preiskava
- Odpri prednastavitev fluid-sink in pritisni Ponastavi. Potopnik pade skozi vodo in pride v mirovanje na dnu rezervoarja.
- Omogoči sondo potopljenega deleža na potopniku.
- Nastavi maso potopnika za vsak poskus, pusti se umiriti in zabeleži njegov potopljeni delež.
Vodilna enačba
Arhimedov zakon (pri maksimumu) — F_b = ρ·V·g
Največja vzgonska sila, ki jo predmet kdaj koli lahko prejme, je ρ·g·V_full — teža fluida, ki bi ga razrešil, če bi bil povsem potopljen. Ko teža predmeta preseže ta pokrov, potone in ostane povsem potopljen; dodajanje mase ga ne more potopiti globlje, ker že razreša svojo celo prostornino.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Izračunaj polno prostornino potopnika iz njegovega polmera (0,4 m) in največjo možno vzgonsko silo ρ·g·V_full z gostoto vode 1000 kg/m³. Primerjaj s težo vsakega poskusa.
- Razloži, zakaj potopljeni delež ostane omejen na 1,0 (100 %), ko teža preseže največjo vzgonsko silo, ne glede na to, kako veliko težji potopnik postane.
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Največja vzgonska sila tega potopnika je približno 24,6 N — vsaka masa pod približno 2,5 kg bi plavala namesto tega. Primerjaj s poskusom fluid-float: kaj določa, ali predmet plava ali potone?
- Morska voda je gostejša od sladke. Ali bi potopnik, ki se v sladki vodi povsem potopi, nujno tudi v morski vodi? Razloži s formulo vzgonske sile.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Dobrodošli pri potapljanju
- Izberi potapljajočo žogo
- Pritisni Predvajaj
- Potapljanje
- Odpri ploščo Lastnosti
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →