Deunyddiau addysgu Cyfraith Archimedes yn cynnwys Cymwyseddau Sylfaenol a Dangosyddion Cyflawniad Cymhwysedd, Deunyddiau Dysgu, Cwestiynau Enghreifftiol, Cwestiynau Ymarfer a Phrofion Ffurfiannol.
A. Cymwyseddau Sylfaenol
3. 1 Cymhwyso deddfau hylifau statig ym mywyd beunyddiol
4.1 Dylunio a chynnal arbrofion sy'n defnyddio priodweddau hylifau statig, gan gynnwys cyflwyniad o'r canlyniadau arbrofol a'u defnydd.
B. Dangosyddion Cyflawniad Cymhwysedd
1. Cofio (C1), deall (C2), cymhwyso (C3), mdadansoddi (C4) a dod i gasgliad (C5) ynghylch y cysyniad o arnofio, cyfraith Archimedes a'r cysyniad o arnofio, hofran, suddo
2. Datryswch (C4) a chywirwch (C6) gwestiynau am arnofio a chyfraith Archimedes
3. Cynnal (P2) yr arbrawf hCyfraith Archimedes
4. Dangoswch (P3) a phennwch (P5) gmae arnofio a hCyfraith Archimedes
CYFRAITH ARCHIMEDES
I. CYFLWYNIAD
Ydych chi erioed wedi bod ar long? Nid yw llong â màs mawr iawn yn suddo, tra gall craig fach, ysgafn. Pam mae hyn felly?
Wyt ti'n gwybod beth yw'r llun ar y chwith? Llong danfor yw llong sy'n gallu arnofio ar wyneb y môr a phlymio o dan y dŵr hefyd. Sut mae llong danfor yn arnofio ac yn plymio?
Beth welwch chi yn y ddelwedd ar y dde? Gall balŵns aer poeth hedfan ar uchderau uchel. Pam mae balŵns yn hedfan, a sut ydych chi'n hedfan balŵn aer poeth?
Gall llongau arnofio ar wyneb y môr a phlymio o dan y dŵr, yn union fel y gall balŵns arnofio yn yr atmosffer, sef aer. I ddeall hyn, rhaid i chi ddeall yn gyntaf Cyfraith ArchimedesEr mwyn i chi ddeall cyfraith Archimedes, rhaid i chi ddeall y cysyniad yn gyntaf. Hynofedd.
Ffynhonnell y ddelwedd: Google.com
II. GRYM HYFRYD
Pa un sy'n teimlo'n ysgafnach, craig wedi'i chodi ar dir neu'r un graig wedi'i chodi mewn dŵr? Os nad ydych erioed wedi profi hyn, dylech roi cynnig arni i ateb y cwestiwn hwn. Mae'n drymach codi craig ar dir, ond mae'r un graig yn ysgafnach wedi'i chodi mewn dŵr. Mae hyn oherwydd y grym arnofio.
Pan roddir gwrthrych mewn hylif, bydd gwahaniaeth pwysau rhwng yr hylif ar ben y gwrthrych a'r hylif ar waelod y gwrthrych. Mae gan yr hylif ar waelod y gwrthrych bwysau mwy na'r hylif ar y brig. ar wrthrych. Mae arnofio yn digwydd oherwydd gwahaniaethau mewn pwysau hylif ar wahanol ddyfnderoedd.
Yn y llun, gwelir gwrthrych yn arnofio mewn hylif. Mae gan yr hylif o dan y hylif bwysau mwy na'r hylif uwchben y gwrthrych, oherwydd bod gan yr hylif o dan y gwrthrych ddyfnder mwy na'r hylif uwchben y gwrthrych (u2 > h1).
Gwybodaeth: FA = grym arnofio, ρ = dwysedd yr hylif, g = cyflymiad oherwydd disgyrchiant, V = cyfaint y gwrthrych sydd wedi'i drochi yn yr hylif
Amnewid ρV yn y fformiwla Grym Arnofio gydag m yn y fformiwla dwysedd:
Gwybodaeth: m = màs, g = cyflymiad oherwydd disgyrchiant, w = disgyrchiant.
Yn seiliedig ar hafaliad 2, y grym arnofio (FA) yn hafal i bwysau (w) yr hylif sy'n cael ei ddadleoli. VMae cyfaint yr hylif sy'n cael ei ddadleoli yr un fath â chyfaint y gwrthrych yn yr hylif.
III. CYFRAITH ARCHIMEDES
Pan fydd gwrthrych wedi'i drochi'n llwyr neu'n rhannol mewn hylif, mae'r hylif yn rhoi grym tuag i fyny (arnofedd) ar y gwrthrych, lle mae maint y grym arnofedd yn hafal i bwysau'r hylif sydd wedi'i ddadleoli. Mae cyfaint yr hylif sydd wedi'i ddadleoli yn hafal i gyfaint y gwrthrych sydd wedi'i drochi yn yr hylif.
IV. ARNOFI, ARNOFI, SUDDO
4.1 ARNOFI
Mae gwrthrych yn arnofio ar wyneb hylif os:
1. Pwysau gwrthrych llai na grym hynofedd (w < FA), neu
2. Mae dwysedd y gwrthrych yn llai na dwysedd yr hylif ()
Os yw'r grym arnofiol yn fwy na'r disgyrchiant yna nid yw'r grym canlyniadol yn sero, yn ôl deddfau symudiad Newton bydd y gwrthrych yn symud i fyny. Ond mewn gwirionedd mae'r gwrthrych yn gorffwys ar wyneb yr hylif. Yn ôl deddf gyntaf Newton, os yw gwrthrych yn gorffwys yna
ΣFy = 0
FA – w – Fa = 0
FA = w + Fa
FA = grym arnofiol a roddir gan yr hylif ar y gwrthrych, Fa = gwthiad atmosfferig, w = pwysau'r gwrthrych.
4.2 ARNOFI
Mae gwrthrych yn arnofio ar wyneb hylif os:
1. Pwysau gwrthrych ynghyd â Grym arnofio (w = FA), neu
2. Mae dwysedd y gwrthrych yr un fath â dwysedd yr hylif ()
Yn ôl cyfraith gyntaf Newton, os yw gwrthrych yn llonydd yna
ΣFy = 0
FA – w = 0
FA = gw
4.3 SUDDO
1. Pwysau gwrthrych mwy na grym hynofedd (w > FA), neu
2. Mae dwysedd y gwrthrych yn fwy na dwysedd yr hylif ()
Yn ôl cyfraith gyntaf Newton, os yw gwrthrych yn llonydd yna
ΣFy = 0
w – FA – N = 0
w = FA + N.
FA = grym arnofiol a roddir gan yr hylif ar y gwrthrych, N = grym normal a roddir gan y sylfaen ar y gwrthrych, w = pwysau'r gwrthrych.
Pam mae llongau'n arnofio?
Ar ôl astudio'r esboniad uchod, nawr rydych chi'n ceisio ateb y cwestiwn, pam nad yw llong â màs mawr yn suddo tra bod tywod ysgafn yn suddo yn y môr? Mae tywod yn suddo oherwydd bod dwysedd tywod yn fwy na dwysedd dŵr y môr. Yn y cyfamser, mae gan longau, er eu bod wedi'u gwneud o haearn, ddwysedd sy'n fwy na dwysedd dŵr y môr (dwysedd haearn yw 7874 kg/m3 , dwysedd dŵr y môr yw 1025 kg/m3), ond mae cyfaint y llong mor fawr fel bod dwysedd y llong, os caiff ei gyfrifo gan ddefnyddio'r fformiwla dwysedd Mae ρ = m / V yn llai na dwysedd dŵr y môr.
Os ydym yn defnyddio'r cysyniad o arnofedd a disgyrchiant, mae llongau'n arnofio oherwydd bod yr arnofedd yn fwy na disgyrchiant y llong.
Sut mae llongau tanfor yn plymio
Er mwyn arnofio, rhaid i ddwysedd llong danfor fod yn llai na dwysedd dŵr y môr, yn yr un modd, gall llong danfor blymio os yw ei dwysedd yn fwy na neu'n hafal i ddwysedd dŵr y môr. Mae cyfaint llong danfor yr un peth, felly er mwyn iddi blymio ac arnofio, gellir newid dwysedd y llong danfor trwy roi dŵr ac aer i'r tanciau balast. Os ydych chi eisiau plymio, rhoddir dŵr i danc balast ac os ydych chi eisiau arnofio i'r wyneb, tynnir y dŵr o'r tanc a rhoddir aer i'r tanc.
Gan ddefnyddio'r cysyniad o arnofio a disgyrchiant, gall llong danfor arnofio os yw'r grym arnofio yn fwy na disgyrchiant y llong danfor. Gall llong danfor blymio os yw disgyrchiant y llong yn fwy na'r grym arnofio a roddir gan ddŵr y môr ar y llong danfor.
Pam a sut y gall balŵns aer poeth hedfan
Mae balŵns yn hedfan yn yr awyr oherwydd bod nwy y tu mewn i'r balŵn sydd â dwysedd llai na dwysedd yr aer o'i gwmpas. Ar y llaw arall, os yw dwysedd y nwy y tu mewn i'r balŵn yr un fath â dwysedd yr aer o'i gwmpas, mae'r balŵn yn cwympo i'r llawr ac nid yw'n hedfan i le uchel.
Gan ddefnyddio'r cysyniad o arnofio, mae balŵn aer poeth yn codi oherwydd bod y grym arnofio yn fwy na disgyrchiant y balŵn. Mae'r balŵn yn cwympo i'r llawr pan fydd disgyrchiant y balŵn yn fwy na'r grym arnofio a roddir gan yr aer ar y balŵn.
V. CWESTIYNAU ENGHREIFFTIOL
5.1. Pwysau'r llwyth mewn aer yw 5 N, pwysau'r llwyth pan gaiff ei fesur mewn hylif yw 4 N. Pa mor fawr yw'r grym arnofiol?
Trafodaeth
Mae'n hysbys:
Pwysau'r llwyth yn yr awyr (w) = 5 N
Pwysau'r llwyth mewn dŵr (pF) = 4 N
Gofynnwyd: Grym arnofio (FA)
Ateb:
Pan gaiff ei fesur mewn hylif, mae rhywfaint o bwysau'r llwyth yn cael ei golli oherwydd y grym arnofio. Maint y grym arnofio = y gwahaniaeth rhwng pwysau'r llwyth mewn aer a phwysau'r llwyth yn yr hylif.
FA = 5 – 4 = 1 Newton
5.2. Mae cynhwysydd llawn dŵr yn cael ei lenwi â charreg, gan achosi i rywfaint o'r dŵr ollwng allan. Cyfaint y dŵr sydd wedi'i dywallt yw 0,1 m3.. Dwysedd dŵr = 1000 kg/m3, Cyflymiad oherwydd disgyrchiant 10 m/s2Faint o rym arnofiol mae'r dŵr yn ei roi ar y graig?
Trafodaeth
Mae'n hysbys:
Cyfaint y dŵr a gollyngwyd (V) = 0,1 m3
Dwysedd dŵr (ρ) = 1000 kg/m3
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/s2
Gofynnwyd: Grym arnofio (FA)
Ateb:
FA = ρ g V = (1000)(10)(0,1) = 1000 N
5.3. Pan roddir gwrthrych mewn cynhwysydd yn llawn dŵr môr, mae rhywfaint o'r dŵr môr yn gollwng allan 0,2 m3Dwysedd dŵr y môr = 1025 kg/m3Cyflymiad oherwydd disgyrchiant yw 10 m/s2Cyfrifwch bwysau'r dŵr môr sydd wedi'i ddadleoli/ei ollwng.
Trafodaeth
Mae'n hysbys:
Cyfaint (V) = 0,2 m3
Dwysedd dŵr y môr (ρ) = 1025 kg/m3.
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/s2
Gofynnwyd: Pwysau dŵr y môr wedi'i symud/ei ollwng
Ateb:
Mae cyfraith Archimedes yn nodi bod maint y grym arnofiol = pwysau'r dŵr môr sydd wedi'i ddadleoli/ei ollwng.
FA = ρ g V = (1025)(10)(0,2) = 2050 N
5.4. Mae metel yn pwyso 100 N pan gaiff ei fesur mewn aer ac 80 N pan gaiff ei fesur mewn dŵr. Beth yw cyfaint y metel? Dwysedd dŵr = 1000 kg/m3, cyflymiad oherwydd disgyrchiant = 10 m/s2.
Trafodaeth
Mae'n hysbys:
Pwysau yn yr awyr (w) = 100 N
Pwysau mewn dŵr (w)f) = 80 N
Dwysedd dŵr (ρ) = 1000 kg/m3
Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/s2
Gofynnwyd: Cyfaint metel
Ateb:
FA = 100 – 80 = 20 N
FA = ρ g V
20 = (1000)(10) V
20 = 10.000 V
5.5. Mae gwrthrych sy'n pwyso 20 N yn cael ei roi mewn hylif. Os yw'r grym arnofiol yn 30 N, a yw'r gwrthrych yn suddo, yn arnofio neu'n arnofio?
Trafodaeth
Mae'r grym arnofiol yn fwy na phwysau'r gwrthrych, FA > w, fel bod y gwrthrych yn arnofio.
Mae gwrthrych yn suddo os yw'r grym arnofiol yn llai na phwysau'r gwrthrych (FA < g)
VI. CWESTIYNAU YMARFER A ALLWEDDAU ATEB
https://gurumuda.net/soal-ujian/soal-latihan-hukum-archimedes
VII. CWESTIYNAU PRAWF FFURFIANNOL
https://gurumuda.net/soal-ujian/tes-formatif-hukum-archimedes
🙂
