Page 111 - fizika_VII_LM

5. FEJEZET Mechanikai jelenségek. Folyadékok statikája 109

Mérés
3. Heuréka! sorszáma m p-cs G p-cs V kiszor G víz
(N)
(mL)
(N)
(g)
⚫ Szükséged lesz: magas pohárra, poliszti- 1.
roldarabra, 5 vagy 10 mL - es (0,2 mL pontos- 2.
ságú) fecskendőre, digitális mérlegre, 10 darab ...
5 cm - es facsavarra vagy önfúró lemezcsavarra, 6. ábra
markerre.
⚫ Mit kell tenned?
Vágj ki a polisztirolból egy körülbelül 3×3×5 Tudod-e?
cm-es téglatestet (igazodjon a pohár méretei-
hez). Töltsd meg a poharat kétharmadáig víz- 5a. ábra 5b. ábra Szürakuszai
zel, és jelöld meg a markerrel a vízszintet. Arkhimédész
Csavarj be két csavart a polisztirol téglatest aljába. Mérd meg a polisztirol- Ókori görög
darab tömegét a két csavarral együtt, és írd be a táblázatba (6. ábra). Helyezd (Kr. e. 287-212) természettudós,
matematikus, fizikus, mérnök, csil-
a csavarokat tartalmazó polisztiroldarabot a pohárban lévő vízbe (5a. ábra). lagász és filozófus, aki a szicíliai
Megfigyelheted, hogy a téglatest úszik, a víz szintje pedig megnő. A fecsken- Szürakuszai görög városban élt és
dővel szívj fel annyi vizet a pohárból, hogy a víz a kezdeti szintre ereszkedjen. alkotott.
Írd be a táblázatba a kiszívott víz térfogatát, amely egyenlő a téglatest vízbe
merülő részének térfogatával, vagyis a test által kiszorított víz térfogatával. Arkhimédész törvényének
Ismételd meg az előbbi kísérletet újabb két csavar hozzáadásával (5b. ábra), alkalmazásai folyadékokban
vigyázva, hogy a pohárban lévő víz szintje mindig a kezdeti szint legyen. Figyeld ▶ A folyadékok sűrűségének méré-
meg, bár a téglatest mindegyik esetben úszik, egyre nagyobb része merül a sére alkalmas sűrűségmérő műkö-
vízbe. Figyelem! Minden alkalommal töröld szárazra a vízbe merülő rendszert, dése azon alapszik, hogy az eszközre
hogy a vízcseppek ne befolyásolják a kísérlet eredményét. Mielőtt megismé- ható arkhimédészi erő egyenesen
telnéd a méréseket, ne feledd ellenőrizni a víz kezdeti szintjét a pohárban (ez arányos a folyadék sűrűségével. Ha a
mindig ugyanannyi kell legyen)! sűrűségmérőt egy folyadékba helyez-
zük, a folyadék sűrűségétől függően
Mindegyik esetben számítsd ki a polisztirol–csavar együttes súlyát a merül el. Minél nagyobb a folyadék

G = m ∙ g képlettel, ahol m a rendszer tömegét jelöli, g pedig a gravitá- sűrűsége, annál jobban kiemelkedik.

p-cs
p-cs
p-cs
ciós gyorsulás. Írd be az értékeket a táblázatba.
Számítsd ki a fecskendővel kiszívott víztérfogat (test által kiszorított térfo-
gat) súlyát a G = m ∙ g képlettel. A kiszorított víz tömegének kiszámolásához
víz m víz

_

használd a ρ = víz sűrűségképletet, majd helyettesítsd be az m tömeget a

V
víz
súly képletébe: kiszorított
G = ρ ∙ V ∙ g. ▶ A hajómérnököknek oda kell
víz kiszorított
Töltsd ki a táblázat utolsó oszlopát. figyelniük, hogy a hajó teljes súlya
(minden tartozékot és rakományt
Ezután tegyél a vízbe 4 kanál sót, csavarj a polisztiroldarabba 10 csavart, és beleértve) kisebb legyen, mint a
ismételd meg a kísérlet lépéseit. hajó által kiszorított folyadék súlya,
⚫ Mit veszel észre? hogy az arkhimédészi erő elég nagy
A téglatest–csavar együttes súlya egyenlő a fecskendővel kiszívott (test által legyen ahhoz, hogy a hajót a felszí-
kiszorított) víz súlyával: G = G . Sós víz esetén a fecskendővel kiszívott víz nen tartsa, biztosítva úszását és biz-
tonságos haladását.
p-cs
víz
térfogata kisebb, mint édesvíz esetén.
⚫ Hogyan magyarázod?
A vízbe merülő test csak akkor van egyensúlyban, ha a rá ható erők eredője
nulla. Tehát a lefelé irányuló saját súlya mellett hat még rá egy erő a víz részé-
ről, amely függőleges és alulról felfelé irányuló. Nagysága egyenlő a test által
kiszorított folyadék súlyával.