Akışkanlar
Suda yüzme
Hafif mantarın yüzeye çıkmasını izleyin — yeterli hacim battığında kaldırma kuvveti ağırlığı dengeler.
Suda yüzme — etkileşimli Akışkanlar simülasyonu. Hafif mantarın yüzeye çıkmasını izleyin — yeterli hacim battığında kaldırma kuvveti ağırlığı dengeler. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Kaldırma kuvveti
Bir cisim yukarı yönlü kaldırma kuvveti ağırlığına eşit olduğunda yüzer. Batmış hacim dengeye ulaşana kadar ayarlanır.
Arşimet ilkesi: kaldırma kuvveti yer değiştiren akışkanın ağırlığına eşittir. Hafif bir mantar, ağırlığını taşıyacak kadar hacim suyun altına girince yükselir.
- F_b = ρ_fluid · V_sub · g
- Yüzer: F_b = mg
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
Bir mantar suda yüzer. Aynı boyutta daha ağır bir mantar kullanırsanız onu yukarıda tutan kaldırma kuvveti nasıl değişecektir?
Tartılacak tahminler
- Kaldırma kuvveti, daha ağır ağırlığa uyacak şekilde artar.
- Kütle ne olursa olsun kaldırma kuvveti aynı kalır.
- Mantarın daha alçakta durması nedeniyle kaldırma kuvveti azalır.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Mantar kütlesi m (kg)
Ölçtüğünüz şey:
- Batık kısım
- Kaldırma kuvveti F_b (N)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Akışkan şamandıra ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Suyun yüzeyinde bir mantar yüzüyor.
- Mantardaki kaldırma kuvveti sondasını etkinleştirin.
- Her deneme için mantarın kütlesini ayarlayın, dengeye gelmesini bekleyin ve batık kısmı ve kaldırma kuvveti okumasını kaydedin.
Yönetim denklemi
Arşimed Prensibi — F_b = ρ·V·g
Suya batmış (veya yüzen) bir nesneye uygulanan kaldırma kuvveti, yerini değiştirdiği sıvının ağırlığına eşittir. Dengede, yüzen bir nesnenin kaldırma kuvveti ağırlığını tam olarak dengeler; bu nedenle iki sütununuz eşleşmelidir.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Her deneme için g = 9.8 m/s² kullanarak m·g'yi hesaplayın ve bunu kaldırma kuvveti okumasıyla karşılaştırın.
- Yüzen bir nesnenin kaldırma kuvvetinin, ne kadarı suyun altında olursa olsun, neden her zaman ağırlığına eşit olduğunu açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Mantara kütle eklemeye devam ederseniz, hangi noktada yüzmeyi bırakıp batar? Bu noktada kaldırma kuvveti hakkında ne doğru olmalıdır?
- Çelik blok batar ama çelik gemi yüzer. Arşimet ilkesini kullanarak, bunu nasıl mümkün kıldığını maddi değil şeklin nasıl mümkün kıldığını açıklayın.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Hangisi daha büyük?
- Kütleyi artır
- Yüzüşü kaydet
- Verileri aç
- Kanıtını açıkla
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.