Vzgon: ali masa plavajočega predmeta spremeni, kako globoko sedi?
1 · Predvidi
Pluta plava v vodi. Če uporabiš težjo pluto iste velikosti, kako se spremeni vzgonska sila, ki jo drži?
- Vzgonska sila se poveča, da ugane težjo težo.
- Vzgonska sila ostane enaka, ne glede na maso.
- Vzgonska sila se zmanjša, ker pluta sedi nižje.
2 · Pripravi
- Odpri prednastavitev fluid-float in pritisni Ponastavi. Pluta plava na površini vode.
- Omogoči sondo vzgonske sile na pluti.
- Nastavi maso plute za vsak poskus, pusti jo se umiriti v ravnovesje in zabeleži potopljeni delež in odčitek vzgonske sile.
3 · Zberi podatke
| Masa plute m (kg) | Potopljeni delež | Vzgonska sila F_b (N) |
|---|---|---|
| 1.00 | ||
| 1.50 | ||
| 2.00 |
Nariši vzgonsko silo F_b (os y) proti masi m (os x) za svoje tri poskuse. Kakšna oblika je črta?
4 · Analiziraj
- Za vsak poskus izračunaj m·g z g = 9.8 m/s² in primerjaj z odčitkom vzgonske sile.
- Razloži, zakaj je vzgonska sila plavajočega predmeta vedno enaka njegovi teži, ne glede na to, kolikšen del je potopljen.
5 · Razširi
- Če bi pluti stalno dodajal maso, pri kateri točki bi nehal plavati in potonil? Kaj bi moralo veljati o vzgonski sili v tej točki?
- Jeklen blok potone, jeklena ladja pa plava. Z Arhimedovim zakonom razloži, kako oblika — ne material — to omogoča.
Fizika za tem poskusom
Arhimedov zakon
Vzgonska sila na potopljenem (ali plavajočem) predmetu je enaka teži fluida, ki ga razreši. V ravnovesju vzgonska sila plavajočega predmeta točno uravnoteži njegovo težo — zato bi se morala tvoja dva stolpca ujemati.