Archimédův zákon I

Podobné dokumenty
1.5.3 Archimédův zákon I

ARCHIMÉDŮV ZÁKON. Archimédův zákon

34_Mechanické vlastnosti kapalin... 2 Pascalův zákon _Tlak - příklady _Hydraulické stroje _PL: Hydraulické stroje - řešení...

1.8.6 Archimédův zákon II

Plavání a potápění

Identifikace vzdělávacího materiálu VY_52_INOVACE_F.7.B.32 EU OP VK. Vztlaková síla

1.8.3 Hydrostatický tlak

MECHANICKÉ VLASTNOSTI KAPALIN.

Autorka: Pavla Dořičáková

Mechanické vlastnosti kapalin hydromechanika

KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

Malý Archimédes. Cíle lekce tematické / obsahové. Cíle lekce badatelské. Pomůcky. Motivace 1 MINUTA. Kladení otázek 2 MINUTY. Formulace hypotézy

Mechanika tekutin. Tekutiny = plyny a kapaliny

1.5.2 Jak tlačí voda. Předpoklady: Pomůcky: mikrotenové pytlíky, kostky, voda, vysoký odměrný válec, trubička, TetraPackové krabice

FYZIKA. Hydrostatika. KAPALINY Vlastnosti kapalin P1 Pascalův zákon Hydrostatický tlak P2 P3 P4 P5 Archimédův z. P6 P7 P8 P9 P10 Karteziánek

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Mechanické vlastnosti kapalin a plynů. opakování

Vlastnosti kapalin. Povrchová vrstva kapaliny

7. MECHANIKA TEKUTIN - statika

Inovace výuky Fyzika F7/ 10. Barometr. Atmosférický tlak, tlak, teplota vzduchu, barometr, aneroid

1.5.6 Kolik váží vzduch

3.3.1 Tlak vzduchu. Předpoklady:

VY_52_INOVACE_2NOV47. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 7.

Hydrodynamika. Archimédův zákon Proudění tekutin Obtékání těles

Na libovolnou plochu o obsahu S v atmosférickém vzduchu působí kolmo tlaková síla, kterou vypočítáme ze vztahu: F = pa. S

2 Jevy na rozhraní Kapilární tlak Kapilární jevy Objemová roztažnost kapalin 7

Název: Archimedův zákon. Úvod. Cíle. Teoretická příprava (teoretický úvod)

Struktura a vlastnosti kapalin

KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník

Archimédův zákon, vztlaková síla

Konstrukce voltmetru a ampérmetru

Řešení úloh krajského kola 60. ročníku fyzikální olympiády Kategorie A Autoři úloh: J. Thomas (1, 2, 3), V. Vícha (4)

BIOMECHANIKA. Studijní program, obor: Tělesná výchovy a sport Vyučující: PhDr. Martin Škopek, Ph.D.

STRUKTURA A VLASTNOSTI KAPALIN

Číslo šablony III/2 Číslo materiálu VY_32_INOVACE_F.5.15 Autor Mgr. Jiří Neuman Vytvořeno

a) Jak na sebe vzájemně mohou působit tělesa? b) Vysvětli, jak je možné, aby síla působila na dálku. c) Co může způsobit síla? d) Vysvětli pojmy a

3.1.8 Hydrostatický tlak I

1.8.4 Atmosférický tlak

Podvodní sopky Author: Christian Bertsch. Mat. years. Vzdělávací obsah: Člověk a příroda / Fyzika

Tekutý sendvič. Jak pokus probíhá 1. Nalijte do lahve stejné množství oleje a vody. 2. Uzavřete láhev a obsah důkladně protřepejte.

Vnitřní energie. Teplo. Tepelná výměna.

Úlohy pro samostatnou práci k Úvodu do fyziky pro kombinované studium

1.2.9 Tahové a tlakové síly

OTAČIVÉ ÚČINKY SÍLY (Jednoduché stroje - Páka)

Elektřina a magnetismus úlohy na porozumění

Mateřská škola, Základní škola a Dětský domov, Ivančice, Široká 42. Hydrostatický tlak

3.3.2 Brčko, pumpička, vývěva

Tření a valivý odpor I

1.2.3 Měříme objem I. Předpoklady: Pomůcky: odměrné válce, 8 kostek. Objem - velikost části prostoru, který předmět zaujímá.

4.1.7 Rozložení náboje na vodiči

Laboratorní práce Archimédův zákon

3.1.7 Počítáme s tlakem

Bublinárium. MAGDA AMBROŽOVÁ Základní škola Jana Harracha, Jilemnice. Co je dobré vědět o bublinách? Veletrh nápadů učitelů fyziky 14

Newtonův pohybový zákon I

LOGO. Struktura a vlastnosti kapalin

Pokusy k Prvouce 1 Vlastnosti materiálů metodický materiál pro učitele

6. Mechanika kapalin a plynů

MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

MECHANIKA HYDROSTATIKA A AEROSTATIKA Implementace ŠVP

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. = (pascal) tlak je skalár!!! F p = =

Co je tlak a kde například se s ním setkáme:

Fyzika kapalin. Hydrostatický tlak. ρ. (6.1) Kapaliny zachovávají stálý objem, nemají stálý tvar, jsou velmi málo stlačitelné.

Připravil: Roman Pavlačka, Markéta Sekaninová Hydrostatika

Mechanika plynů. Vlastnosti plynů. Atmosféra Země. Atmosférický tlak. Měření tlaku

Měření rychlosti rozpuštění kostek ledu v obyčejné a slané (sladké) vodě

Dirlbeck J" zš Františkovy Lázně

OBJEM A POVRCH TĚLESA

4.5.1 Magnety, magnetické pole

2.5.5 Těžiště. Předpoklady: Pomůcky: kartónové obrazce na hledání těžiště, vidličko-korko-jehlo-div,

Inspirace pro badatelsky orientovanou výuku

Příklady z hydrostatiky

Bádáme v kroužku fyziky

VY_32_INOVACE_05_II./5._Vlastnosti kapalin

Autor: Jana Krchová Obor: Fyzika FYZIKÁLNÍ VELIČINY. Délka Doplň ve větě chybějící slova: Fyzikální veličina je těles, kterou lze..

OTÁČENÍ a TOČENÍ Točte kbelíkem Pomůcky:

1.7.7 Rovnovážná poloha, páka v praxi

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

2.1.6 Jak vidíme. Předpoklady: Pomůcky: sady čoček, další čočky, zdroje rovnoběžných paprsků, svíčka

FYZIKA. Newtonovy zákony. 7. ročník

Výsledný tvar obecné B rce je ve žlutém rámečku

FYZIKA Mechanika tekutin

Jak efektivně přednášet v době e-learningu

KAPALINY Autor: Jiří Dostál 1) Který obrázek je správný?

Tření a valivý odpor I

Počítačem podporované pokusy z mechaniky

PŘÍKLAD. d) Jaký je hydrostatický tlak ve vodě ve hloubce 10 m? Vypočítáme na celé

VY_52_INOVACE_2NOV43. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 7., 8.

Začneme opakováním z předchozí kapitoly (První Newtonův pohybový zákon setrvačnost).


S e m i n á r n í p r á c e : U r a m p a + V r a m p a

1.1.4 Převody jednotek II

Model Obrázek Popis Cena vč. DPH

Třecí síla II. Předpoklady: Pomůcky: kvádr, souprava na tření, siloměr Vernier, LABQuest mini

Rozumíme dobře Archimedovu zákonu?

1.2.5 Měříme objem III

R2.213 Tíhová síla působící na tělesa je mnohem větší než gravitační síla vzájemného přitahování těles.

SÍLY A JEJICH VLASTNOSTI

Předměty tvořené ocelí nebo jinými kovy, které umí přitahovat železné předměty,

jeho hustotě a na hustotě tekutiny.

Řešení: Fázový diagram vody

Transkript:

3.1.11 Archimédův zákon I Předpoklady: 030110 Pomůcky: pingpongový míček, měděná kulička, skleněný válec s víčkem od skleničky, vajíčko, sůl, tři kádinky, barvy na duhu, průhledná brčka Př. 1: Do vody ponoř dutý válec se plechovým víčkem na konci. Proč víčko neupadne? Nakresli do obrázku tlak, kterým voda v různých místech působí na válec i na víčko. Jakou výslednou silou působí voda na víčko? Jakou výslednou silou působí na válec s víčkem dohromady. Na víčko působí zespoda směrem nahoru tlak vody, který ho přitlačuje k válci a brání tomu, aby upadlo. Na všech místech tlačí voda kolmo k destičce nebo válci. Výsledná síla vody vytlačuje válec z vody ven (je cítit, jak je při zanořování válec "čím dál lehčí"). Př. 2: Ve vodě je zcela ponořen pingpongový míček a měděná kulička o stejné velikosti. Nakresli vedle sebe tři obrázky: míček ve vodě, měděná kulička ve vodě a myšlená kulička z vody o stejné velikosti ve vodě. Pro každou kuličku postupně nakresli: a) Jak na každou z kuliček působí voda. b) Jaká je výslednice působení vody na kuličku. c) Jaké další síly na kuličku působí. d) Jak se kuličky budou pohybovat. pingpongový míček měděná kulička "kulička z vody" 1

V každém místě kuličky voda působí kolmo na její povrch (voda tlačí ze všech stran). Voda nepozná, co je uvnitř kuličky, proto na všechny kuličky působí stejně. Výsledná síla vody (tlaková síla F ) působí na kuličky směrem nahoru (tlak ve větší hloubce, kde je spodní část kuličky je větší). Je u všech kuliček stejná. Na všechny kuličky působí kromě tlakové síly vody ještě gravitační síla Země. Pingpongový míček je lehký gravitační síla je menší než tlaková síla vody míček stoupá k hladině. Měděná kulička je těžká gravitační síla je větší než tlaková síla vody kulička klesá ke dnu. Kulička z vody nestoupá ani neklesá výsledná působící síla je nulová gravitační síla na kuličku z vody je stejně velká jako tlaková síla vody. 2

Př. 3: Co jsme se o nadlehčování předmětů vodou (o tlakové síle vody F ) dozvěděli v předchozím příkladu? Ponořené předměty voda nadlehčuje tlakovou silou. Tato síla má takovou velikost, aby vyrovnala gravitační sílu, kterou by Země přitahovala vodu, která by zaplnila místo obsazené ponořeným předmětem. Ponořené předměty voda nadlehčuje tlakovou silou. Tato síla má takovou velikost, která by vyrovnala gravitační sílu, kterou by Země přitahovala vodu, která by zaplnila místo obsazené ponořeným předmětem. Místo (díru), kterou ve vodě obsadí ponořená část předmětu, budeme označovat jako Archimédovo těleso. O tom, zda předmět plave ve vodě, nerozhoduje velikost tlakové síly vody, ale výsledek souboje mezi tlakovou a gravitační sílou. Př. 4: Máme dvě kádinky: v jedné je normální sladká voda, v druhé voda slaná. Do které z nich máme dát vařené vajíčko, aby plavalo? Do které máme dát vajíčko, aby kleslo ke dnu? Vysvětli své rozhodnutí. Je možné zařídit, aby se vajíčko zůstalo nášet uprostřed kádinky? Řešení známe už z primy. Vajíčko bude plavat ve slané vodě. Slaná voda má větší hustotu než sladká vajíčko ze slané vody by vážilo více okolní slaná voda by ho musela více nadlehčovat na vajíčko ve slané vodě působí větší tlaková síla (pokud bude plavat pouze v jedné kádince, musí to být kádinka se slanou vodou). Vajíčko by se ve vodě nášelo, kdyby se hustota vody přesně rovnala hustotě vajíčka. Druhou možností je vytvořit v kádince dvě vrstvy kapaliny dole bude hustší slaná voda, nad ní vrstva sladké vody. Vajíčko se zastaví někde na rozhraní obou vrstev. Pedagogická poznámka: Slanou vodu nejdříve obarvím a pak ji naliji jako spodní vrstvu do kádinky. Na ní pomalu doliji sladkou vodu. Rozhraní obou kapalin je viditelné a je vidět, jak se na něm vajíčko zastaví. Řešení se dvěma vrstvami žáky většinou nenapadne. Př. 5: Na čem závisí, zda předmět vhozený do kapaliny bude plavat nebo klesne ke dnu? Která vlastnost látky o tom rozhoduje? Udělej přehlednou tabulku. Záleží na výsledku souboje mezi gravitační a tlakovou silou. F F F F g > g = Fg < F předmět klesá ke dnu předmět se nepohybuje předmět stoupá O výsledku souboje mezi gravitační a tlakovou silou rozhodují velikosti hustoty předmětu ρ a hustoty kapaliny ρ (pokud je předmět zcela ponořený) k > ρ = ρk ρ < ρk ρ ρ k předmět klesne ke dnu, kde začne působit proti gravitaci i předmět se náší (je zcela ponořený a nestoupá ani předmět plave, vystoupá k hladině a částečně se vynoří, 3

tlaková síla dna neklesá), čímž se zmenší i ponořený objem a s ním tlaková síla tak, aby přesně vyrovnala gravitační sílu Pedagogická poznámka: Poslední řádku tabulky si doplňujeme až po vyřešení příkladu 6 (který je spíše doplňujícím dotazem ke čtvrtému řádku tabulky). Př. 6: Vysvětli, proč pingpongový míček plavoucí na hladině nestoupá, i když je jeho hustota menší než hustota vody Pingpongový míček není ponořen celý neplatí pro něj závěr z tabulky, který popisuje situaci pro zcela ponořený předmět. Tím, že je ponořená pouze část míčku se zmenší ponořený objem a tím i tlaková síla vody tak, aby přesně vyrovnala gravitační sílu, kterou přitahuje míček Země. Př. 7: Vysvětli. a) Čím větší část míče je ponořená pod vodou, tím těžší je ho udržet, aby nevyskočil z vody ven. b) Ve slané vodě se snáze plave. c) Čím více je loď naložena, tím větší má ponor (tím více je ponořena do vody). a) Čím větší část míče je ponořená pod vodou, tím těžší je ho udržet, aby nevyskočil z vody ven. Větší část míče pod vodou větší ponořený objem větší množství vody, které by okolní voda musela nadlehčovat větší tlaková síla musíme tlačit míč do vody větší silou, aby nevyskočil ven. b) Ve slané vodě se snáze plave. Slaná voda má větší hustotu Archimédovo těleso ze slané vody je těžší než Archimédovo těleso ze sladké vody při ponoření stejné části těla slaná voda nadlehčuje více plave se v ní lépe. c) Čím více je loď naložena, tím větší má ponor (tím více je ponořena do vody). Do lodi přidáme další náklad zvětší se gravitační síla, která táhne loď s nákladem dolů musí se zvětšit tlaková síla, která tlačí loď nahoru loď ve vodě klesne, aby se zvětšil její ponořený objem a tedy i tlaková síla, která působí proti gravitaci. Pedagogická poznámka: Výrobu duhy v brčku ukážu třídě ještě před tím, než začnou pracovat na příkladu 7. Kdo ho má hotový může si zkusit duhu vyrobit také. Př. 8: Jakým způsobem je nutné připravit obarvené vody na výrobu duhy? Proč je možné udělat duhu v brčku pouze v jednom pořadí? Potřebujeme, aby jednotlivé barvy měly různou hustotu (jako ji měly slaná a sladká voda u nášení vajíčka) do každé barvy dáme jiné množství soli. Nabírat do brčka musíme barvy od té s nejmenší hustotou (ta zůstane nahoře) po barvu s největší hustotou. 4

Pokud změníme pořadí. Ocitne se některá z těžších barev nad barvou lehčí a budou si chtít vyměnit místo, čímž se promíchají (je zajímavé to zkusit u dvou barev uprostřed). Domácí bádání: Ulom hlavičku od sirky a dej ji do láhve zcela zaplněné vodou. Láhev zavři. Když láhev mačkáme, sirka klesá ke dnu. Když stisk povolíme sirka stoupá k hladině. Pozorně si prohlédni hlavičku sirky a vysvětli pokus. Shrnutí: Na předměty ponořené do kapaliny působí tlaková síla, jejíž velikost odpovídá gravitační síle působící na Archimédovo těleso. 5