Drywende krag – probleme en oplossings

Drywende krag – probleme en oplossings

1. 'n Blok hout met lengte = 2.5 m, breedte = 0.5 m en hoogte = 0.4 m. Die digtheid van water is 1000 kg/m³3As die blok in die water geplaas word, wat is die dryfkrag… Versnelling as gevolg van swaartekrag is 10 N/kg.

Bekend:

Volume van die blok (V) = lengte x breedte x hoogte = 2.5 x 0.5 x 0.4 = 0.5 m3

Digtheid van water (ρ) = 1000 kg/m²3

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 N/kg

Gesoek: Die grootte van die dryfkrag

oplossing:

Formule van dryfkrag:

F = ρ g V

F= dryfkrag, ρ = digtheid van water, g = versnelling as gevolg van swaartekrag, V = volume

F = (1000)(10)(0.5) = (1000)(5) = 5000 Newton

2. Die gewig van 'n voorwerp in lug is 100 N. Die voorwerp word in 'n vloeistof geplaas. Die toename in volume van die vloeistof is 1.5 m3As die spesifieke gewig van die vloeistof 10 N/m² is3, wat is die gewig van die voorwerp in vloeistof.

Bekend:

Voorwerp se gewig in lug (w) = 100 Newton

Toename in vloeistofvolume = volume van die voorwerp in vloeistof (V) = 1.5 m3

Spesifieke gewig van die vloeistof = 10 N/m3

Gesoek: Gewig van voorwerp in vloeistof

oplossing:

Voorwerp se gewig in vloeistof = voorwerp se gewig in lug – dryfkrag

Voorwerp se gewig in vloeistof = 100 Newton – dryfkrag

Formule van dryfkrag:

FA = ρ g V

FA = dryfkrag = die krag wat deur die vloeistowwe op die voorwerp in water uitgeoefen word

ρ = digtheid van vloeistof

g = versnelling as gevolg van swaartekrag

V = voorwerp se volume in vloeistof

Spesifieke gewig:

Spesifieke gewig van vloeistof = 10 N/m3

w / V = ​​​​10 N/m3

mg / V = ​​​​10 N/m3

m (10) / V = ​​​​10 N/m3

m / V = ​​​​1 kg/m3

ρ = 1 kg/m3

Die digtheid van die vloeistof is 1 kg/m³3

Die grootte van die dryfkrag :

FA = ρ g V = (1 kg/m²3)(10 m/s2)(1.5 m3) = 15 kg m/s2 = 15 Newton

Voorwerp se gewig in vloeistof:

Voorwerp se gewig in vloeistof = 100 Newton – 15 Newton

Voorwerp se gewig in vloeistof = 85 Newton

3. 'n Skip wat op die see vaar, vaar in 'n wye en diep rivier. TDie digtheid van seewater is 1100 kg/m³3, die digtheid van rivierwater is 1000 kg/m3. Bepaal vergelyking van die die volume van die voorwerp is in seewater en in rivierwater.

Sien ook  Kinetiese energie – probleme en oplossings

A. 11 : 10

B. 10 : 11

C. 121 : 100

D. 1 : 1

Bekend:

Digtheid van seewater (ρ1) = 1100 kg/m²3

Digtheid van rivierwater (ρ)2) = 1000 kg/m²3

Gesoek: Cvergelyking van die die volume van die voorwerp is in seewater en in rivierwater. vergelyking van die die volume van die voorwerp is in seewater en in rivierwater.

oplossing:

If die voorwerp is drywende then dryfkrag (FB) = gewig (w):

Drywende krag – probleme en oplossings 1

Archimedes'beginsel stel dat die dryfkrag op 'n voorwerp inwerk in vloeistof (water) is gelyk aan die gewig van die vloeistof (water) wat dit verplaas. Die volume van die voorwerp in vloeistof (water) is gelyk aan die volume vloeistof (water) wat beweeg word.


Vergelyking van die volume van die voorwerp in seewater en in rivierwater:

Drywende krag – probleme en oplossings 2

Die korrekte antwoord is B.

4. Goud, waarvan die massa 193 gram is, is in paraffien met 'n opwaartse krag van 8000 dine. As die versnelling as gevolg van swaartekrag is 10 m/s2 en die digtheid van paraffien is 0.8 gr/cm3, Dan bepaal die digtheid van goud.

A. 1.93 gr/cm3

B. 8.65 gr/cm3

C. 19.3 gr/cm3

D. 193 gr/cm3

Bekend:

Massa goud (mgoud) = 193 gram = 0.193 kg

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/s2

Drywende krag (FA) = 8000 dyn = 8 x 103 dyn = (8 x 103) (10-5 N) = 8 x 10-2 N = 0.08 Newton

Digtheid van keroseen (ρ) = 0.8 gr/cm3 = 800 kg / m3

Gesoek: Digtheid van goud

oplossing:

Gewig van goud in lug:

w = mg = ρb V g —– Vergelyking 1

V is die volume goud in keroseen.

Drywende krag (FB) gelyk aan die gewig van goud in lug (w) minus die gewig van goud in paraffien (w'):

Sien ook  Bepaal die resultant van twee vektore met behulp van die kosinusvergelyking

w – w' = FA

w – w' = ρf V g —– Vergelyking 2

V is die volume goud in keroseen.

Beide vergelykings hierbo kan hieronder weer geskryf word:

Drywende krag – probleme en oplossings 3

Drywende krag – probleme en oplossings 4

Die korrekte antwoord is C.

  1. Wat is die fundamentele beginsel agter die dryfkrag?
    • BeantwoordDie fundamentele beginsel agter dryfkrag is Archimedes se Beginsel. Dit stel dat 'n voorwerp wat in 'n vloeistof gedompel is, 'n opwaartse krag ervaar, genaamd die dryfkrag, wat gelyk is in grootte aan die gewig van die vloeistof wat deur die voorwerp verplaas word.
  2. Waarom voel 'n voorwerp ligter wanneer dit in water gedompel word?
    • BeantwoordWanneer 'n voorwerp in water gedompel word, verplaas dit 'n sekere volume water. Die gewig van hierdie verplaaste water oefen 'n opwaartse dryfkrag op die voorwerp uit, wat 'n deel van die voorwerp se gewig teenwerk en dit ligter laat voel.
  3. As 'n voorwerp op water dryf, hoe vergelyk die gewig van die voorwerp met die dryfkrag wat daarop inwerk?
    • BeantwoordAs 'n voorwerp dryf, is die dryfkrag wat daarop inwerk gelyk aan die gewig van die voorwerp. Daarom bly die voorwerp in ewewig sonder om te sink of te styg.
  4. Werk 'n dryfkrag op voorwerpe in die lug in?
    • BeantwoordJa, dryfkrag werk in op voorwerpe in enige vloeistof, insluitend lug. Omdat lug egter baie minder dig is as vloeistowwe soos water, is die dryfkrag in lug baie kleiner en dikwels weglaatbaar vir alledaagse voorwerpe.
  5. Waarom sink sommige voorwerpe in water terwyl ander dryf?
    • BeantwoordOf 'n voorwerp sink of dryf, hang af van die verhouding tussen sy gewig en die dryfkrag. As die dryfkrag (as gevolg van die verplaasde vloeistof) groter is as die voorwerp se gewig, dryf dit. As die gewig groter is, sink dit.
  6. As jy 'n hol metaalbal en 'n soliede metaalbal van dieselfde volume en materiaal in water sou neem en hulle in water sou onderdompel, watter een sou 'n groter dryfkrag ervaar?
    • BeantwoordDie dryfkrag hang af van die volume van die verplaasde vloeistof en nie van die massa van die voorwerp nie. Aangesien beide balle dieselfde volume water verplaas, sal hulle dieselfde dryfkrag ervaar.
  7. Waarom dryf skepe gemaak van staal, wat baie digter as water is?
    • BeantwoordSkepe word ontwerp met groot hol ruimtes binne, wat beteken dat hul gemiddelde digtheid minder is as dié van water. Die water wat deur die skip verplaas word, oefen 'n dryfkrag uit wat die skip se gewig kan ondersteun, wat dit toelaat om te dryf.
  8. As jy 'n drywende bal dieper in die water druk en dit dan loslaat, wat sal gebeur?
    • BeantwoordAs jy 'n drywende bal dieper in die water druk, verhoog jy die volume water wat dit verplaas, wat die dryfkrag verhoog. Wanneer jy dit loslaat, sal die verhoogde dryfkrag dit opwaarts stoot totdat dit na sy ewewigsposisie terugkeer.
  9. Wat gebeur met die dryfkrag op 'n ondergedompelde voorwerp as jy dit van varswater na soutwater skuif?
    • BeantwoordSoutwater is digter as varswater. Daarom, vir dieselfde volume wat verplaas word, sal die dryfkrag in soutwater groter wees as in varswater. Dus kan 'n voorwerp hoër in soutwater dryf as in varswater.
  10. Is dit moontlik vir 'n voorwerp om stabiel te wees in een oriëntasie (bv. vertikaal) maar onstabiel in 'n ander (bv. horisontaal) terwyl dit in water dryf?
  • BeantwoordJa, die stabiliteit van 'n drywende voorwerp hang af van die verspreiding van sy gewig relatief tot die dryfkrag. As die swaartepunt direk bokant die dryfmiddelpunt is, sal die voorwerp stabiel wees. As jy egter die oriëntasie verander, kan die verhouding tussen die middelpunte verander, wat lei tot onstabiliteit in daardie spesifieke oriëntasie.
Print Friendly, PDF & Email