Digitální učební ateriál Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/4.0802 Název projektu Zkvalitnění výuky prostřednictví ICT Číslo a název šablony klíčové aktivity III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictví ICT Příjece podpory ynáziu, Jevíčko, A. K. Vitáka 452 Název DUMu Archiédův zákon Název dokuentu VY_2_INOVACE_17_02 Pořadí DUMu v sadě 02 Vedoucí skupiny/sady Mgr. Petr Mikulášek Datu vytvoření 8. 6. 201 Jéno autora Mgr. Jiří Janeček e-ailový kontakt na autora janecek@gyjev.cz Ročník studia 1 Předět nebo teatická oblast yzika Výstižný popis způsobu využití ateriálu ve výuce Shrnutí a procvičování učiva. Inovace: využití ICT, ezipředětové vztahy ateatika, inforační a kounikační technologie
Teorie Poůcky Postup Na těleso ponořené v kapalině působí vztlaková síla vz, která je rovna tíze kapaliny stejného objeu, jako je obje ponořené části tělesa. Tato zákonitost platí nejen pro kapaliny, ale také pro plyny. Vztlakovou sílu vypočtee ze vztahu vz = ρ k V t g, kde ρ k je hustota kapaliny, V t obje tělesa a g tíhové zrychlení. Ve vzduchu na těleso působí tíhová síla =g= ρ t V t g, kde je hotnost tělesa a ρ t hustota tělesa. Jestliže je tedy těleso celý svý objee ponořeno v kapalině, je výsledná síla působící na těleso = - vz. Stojan, držák, tyčka, počítač s prograe Logger Pro, LabQuest, siloěr Vernier, digitální váha, posuvné ěřítko, dataprojektor. Ke stojanu připevněte poocí svorky tyč, tak aby zaujíala vodorovnou polohu. Na konec tyče zavěste siloěr a zapojte do LabQuestu. Před začátke každého ěření vynulujte siloěr. Nastavte v enu Senzory Zázna dat: Trvání: 20 s, rekvence: 5 čtení/s. Zvolte zobrazení raf. Na siloěr zavěste těleso. Stiskněte tlačítko START (ěření) na LabQuestu. Asi po 2 sekundách ponořte těleso do vody (nadzvedněte kádinku s vodou a podsuňte pod kádinku podložku) a poto vynořte těleso z vody. Z grafu odečtěte tíhovou sílu poocí enu Analýza Statistika a stejný způsobe i výslednou sílu (závaží ve vodě). Vypočítáe vztlakovou sílu vz = -. Vypočítáe obje tělesa ze vztlakové síly. Ověříe určení objeu tělesa výpočte (obje válce). Ověříe určení tíhové síly zvážení tělesa. Vypočítáe hustotu tělesa a ověříe ji v tabulkách. Opakujee pro těleso stejného objeu, ale z jiného ateriálu a jinou kapalinu.
Hotnost tělesa 1 =42,6g zjištěná elektronickou váhou s přesností 0,1g, kapalina je voda. Hustota vody ρ=1000 kg. - Průěr udává průěrnou hodnotu tíhové síly ve vzduchu respektive výslednou sílu tělesa zcela ponořeného do kapaliny. Tíhová síla určená z vážení: =.g=42,6.10 -.9,81=0,4179 N Tíhová síla tělesa ve vzduchu určená z grafu: =0,4185 N Výsledná síla působící na těleso ve vodě odečtená z grafu = - vz = 0,2640 N Vztlaková síla působící na těleso ponořené ve vodě vz = = 0,4185 0,2640 = 0,1545 N vz 0,1545 Vypočtee obje tělesa ze vztahu: V = 1,575 10-5 g 1000 9,81 Určíe hustotu tělesa: 0,4185 1,575 10 9,81 = 2708 kg 5 Zjištěná hustota odpovídá hustotě hliníku (tabulková hodnota při teplotě 20 C je 2700 kg. -,což je veli dobrá shoda.
Hotnost tělesa 1 =42,6g zjištěná elektronickou váhou s přesností 0,1g, kapalina je líh. Hustota vody ρ=820 kg. - Tíhová síla tělesa ve vzduchu určená z grafu: =0,424 N Výsledná síla působící na těleso ve vodě odečtená z grafu = - vz = 0,2640 N Vztlaková síla působící na těleso ponořené ve vodě vz = = 0,424 0,2885 = 0,155 N vz 0,155 Vypočtee obje tělesa ze vztahu: V =1,68 10-5 g 820 9,81 Určíe hustotu tělesa: 0,424 1,68 10 9,81 = 2572 kg -5
Hotnost tělesa 2 =12,g zjištěná elektronickou váhou s přesností 0,1g, kapalina je voda. Průěr udává průěrnou hodnotu tíhové síly ve vzduchu respektive výslednou sílu tělesa zcela ponořeného do kapaliny. Tíhová síla určená z vážení: =.g=12,.10 -.9,81=1,21 N Tíhová síla tělesa ve vzduchu určená z grafu: =1,224 N Výsledná síla působící na těleso ve vodě odečtená z grafu = - vz = 1,067 N Vztlaková síla působící na těleso ponořené ve vodě vz = = 1,227 1,067 = 0,157 N vz 0,157 Vypočtee obje tělesa ze vztahu: V =1,6 10-5 g 1000 9,81 Určíe hustotu tělesa: 1,224 1,6 10 9,81 = 7798 kg -5 Zjištěná hustota odpovídá hustotě železa (tabulková hodnota při teplotě 20 C je 7860 kg. -,což je veli dobrá shoda.
Hotnost tělesa 2 =12,g zjištěná elektronickou váhou s přesností 0,1g, kapalina je líh. Tíhová síla tělesa ve vzduchu určená z grafu: =1,222 N Výsledná síla působící na těleso ve vodě odečtená z grafu = - vz = 1,098 N Vztlaková síla působící na těleso ponořené ve vodě vz = = 1,222 1,098 = 0,124 N vz 0,124 Vypočtee obje tělesa ze vztahu: V =1,54 10-5 g 820 9,81 Určíe hustotu tělesa: 1,222 1,54 10 9,81 = 8075 kg -5 Zjištěná hustota odpovídá hustotě železa (tabulková hodnota při teplotě 20 C je 7860 kg. -.
Otázky pro žáky: 1. Jaké síly působí na těleso ve vzduchu? 2. Jaké síly působí na těleso ponořené ve vodě?. Proč je výsledná síla působící na těleso ponořené v lihu větší, než když je ponořené ve vodě? 4. Na če závisí velikost vztlakové síly? Sezna literatury a praenů 1. kolektiv autorů: Experienty s Verniere. Státní ynáziu Matyáše Lercha Brno, červen 2012. 2. Obrázky jsou vlastníi obrázky autora, popřípadě jsou tvořené poocí aplikace Logger Pro a grafického prograu ip. Materiál je určen pro bezplatné užívání pro potřebu výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskéu zákonu.