دستورالعمل آزمایش قانون ارشمیدس
هدف از آزمایش قانون ارشمیدس:
- دانشآموزان میتوانند حجم و وزن آب جابجا شده توسط یک جسم غوطهور در آب را اندازهگیری کنند.
- دانشآموزان میتوانند قانون ارشمیدس را بدانند و درک کنند
ابزار و مواد:
– ظرف متوسط (1)
– ظرف کوچک (1)
– دینامومتر (1)
– بار (1)
- هوا
مراحل آزمایش:
(آزمون برای بررسی حجم بار)
– آب را در یک ظرف متوسط بریزید تا سرریز شود.
– ظرف کوچک را به ظرف متوسط نزدیک کنید.
– وزنه را به آرامی داخل یک ظرف متوسط پر از آب قرار دهید.
– پس از قرار دادن بار در یک ظرف متوسط، مقداری آب بیرون ریخت. سپس آب ریخته شده را در یک ظرف کوچک تخلیه کردند.
– حجم آب ریخته شده را اندازه بگیرید. اگر از لوله اندازهگیری یا ظرف ترازو استفاده میکنید، روی دیواره لوله یک مقیاس وجود دارد. خطی که با سطح آب منطبق است = حجم آب ریخته شده. حجم (V) = ……… متر مکعب (m3)
– اگر از استوانه مدرج استفاده نمیکنید، حجم آب را میتوان با استفاده از روش زیر تعیین کرد. محیط ظرف را اندازه بگیرید. اگر محیط ظرف دایره است، شعاع را با استفاده از فرمول محیط دایره محاسبه کنید. اگر محیط ظرف مربع یا مستطیل است، طول و عرض را با استفاده از محیط مربع یا فرمول محیط مستطیل محاسبه کنید. نتایج محاسبات خود را ثبت کنید. شعاع ظرف (r) = ……… متر یا طول ظرف (p) = ……… متر. عرض ظرف (l) = ……… متر
– ارتفاع سطح آب را با استفاده از ابزار اندازهگیری اندازهگیری کنید. ارتفاع (t) = ……… متر
– از فرمول حجم برای محاسبه حجم آب ریخته شده استفاده کنید. فرمول حجم با توجه به شکل استوانه تنظیم شده است. حجم (V) = ……… متر مکعب (m3)
تمام واحدها باید بر اساس واحدهای بینالمللی بیان شوند.
(محاسبه مقدار نیروی شناوری)
با استفاده از فرمول نیروی شناوری، مقدار نیروی شناوری را محاسبه کنید:
FA = g V = (1000)(9,8)(V) = (9800)(……..) = ……… نیوتن.
اطلاعات:
FA = نیروی شناوری، = چگالی آب = ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب3، g = شتاب گرانش = 9,8 متر بر ثانیه2.
(آزمایش برای بررسی وزن آب ریخته شده)
– آب را در یک ظرف متوسط بریزید تا سرریز شود.
- جرم یک ظرف کوچک را با استفاده از ترازو اندازه بگیرید (متر = ……… کیلوگرم)
– ظرف کوچک را به ظرف متوسط نزدیک کنید.
– وزنه را به آرامی داخل یک ظرف متوسط پر از آب قرار دهید.
– پس از قرار دادن بار در یک ظرف متوسط، مقداری آب بیرون ریخت. سپس آب ریخته شده را در یک ظرف کوچک تخلیه کردند.
– جرم یک ظرف کوچک حاوی آب ریخته شده را اندازه بگیرید (m' = ……….کیلوگرم)
– جرم آب ریخته شده = متر مکعب – متر مکعب = ……… کیلوگرم
– وزن آب ریخته شده را محاسبه کنید. از مقدار شتاب گرانشی متوسط = g = 9,8 m/s استفاده کنید.2.
w = (m' – m)(9,8) = ………….نیوتن
نتیجهگیری:
با توجه به آزمایشهایی که انجام دادهاید، به سؤالات زیر پاسخ دهید.
– نیروی شناوری چقدر است؟ FA = ………… نیوتن
– چقدر آب ریخته شده است؟ w = ……….. نیوتن
- آیا بزرگی نیروی شناوری برابر یا تقریباً برابر با وزن آب ریخته شده است؟
اگر چنین است، پس آزمایش و محاسبات خود را به خوبی انجام دادهاید. اگر بزرگی نیروی شناوری با وزن آب جابجا شده تفاوت قابل توجهی داشته باشد، آزمایش و محاسبات شما به خوبی انجام نشده است.
بزرگی نیروی شناوری برابر با وزن آب ریخته شده است = قانون ارشمیدس.
نمونه سوالات قانون ارشمیدس و سوالات تمرین قانون ارشمیدس
