6 Beispiller vu Froen zum Archimedes-Gesetz
1. Wéi vill Volumen u Steen gëtt an d'Mierwaasser geluecht, wann d'Gewiicht vum Mierwaasser, dat vum Steen verdrängt gëtt, 2 Newton ass? D'Dicht vum Mierwaasser = 1025 kg/m³3.
Diskussioun
Äntwert:
Gesetz vum Archimedes Staaten déi Gewiicht vum verschëtte Waasser (Waasser verdrängt duerch Eisen) ass gläich wéi grouss Opdriffskraaft wat duerch Waasser op Eisen gemaach gëtt.
Volumen vum verréckelte Waasser = Volumen vum Gestengs, dat am Mierwaasser ënnergetaucht ass = 199,1 cm3.
2. E Behälter voller Waasser. E Stéck Eisen 2 cm3 an engem Behälter ënnergedaucht, sou datt e bëssen Waasser erausleeft. Wat ass d'Mass vum Waasser, déi erausleeft?
Diskussioun
3. D'Mass vun engem Objet an der Loft ass 15 kg an d'Mass vun engem Objet am Waasser ass 13,7 kg. Ass den Objet aus purem Gold?
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
m = 15 kg
m' = 13,7 kg
Gefrot: ass den Objet aus purem Gold gemaach?
Äntwert:
Spezial Schwéierkraaft rengt Gold = 19,3 oder Dicht vu rengem Gold = 19300 kg/m³3Wann d'Dicht vun engem Objet déiselwecht ass wéi d'Dicht vu purem Gold, dann ass den Objet aus purem Gold gemaach.
Wat ass d'Dicht vun engem Objet? ?
Opdriffskraaft (FA) ass gläich wéi d'Gewiicht vum Objet an der Loft (w) minus d'Gewiicht vum Objet am Waasser (w').
Gitt de Massewäert vum Objet an der Loft an de Massewäert vum Objet am Waasser an:
D'Verhältnes vun der Dicht vun engem Objet zu der Dicht vum Waasser (/) = d'Spezifesch Gewiicht vum Objet. Dofir ass d'Spezifesch Gewiicht vum Objet = 11,3.
D'Dicht vun engem Objet = spezifesch Schwéierkraaft multiplizéiert mat der Dicht vum Waasser = (11,3)(1000 kg/m3) = 11.300 kg/m3.
D'Spezifesch Gewiicht vu purem Gold ass 19,3 an d'Dicht vu Gold ass 19.300 kg/m³3 dofir ass den Objet net aus purem Gold gemaach.
4. E Rettungsschëff probéiert e Container mat enger Gesamtmass vu 4500 kg ze hiewen, deen an d'Mier gefall ass. De Container ass 2 Meter laang, 1,5 Meter breet an 1 Meter héich. D'Dicht vum Mierwaasser ass zu deem Zäitpunkt 1025 kg/m3 an d'Schwéierkraaftbeschleunigung ass 10 m/s2 . Dofir ass déi minimal Kraaft, déi néideg ass, fir den Objet vum Mierbuedem op d'Uewerfläch ze hiewen,...
Diskussioun
Et ass bekannt:
Mass vun der Këscht (m) = 4500 kg
Volumen vun der Këscht (V) = 2 mx 1,5 mx 1 m = 3 m3
Dicht vum Mierwaasser ( ρ) = 1025 kg/ m³
Schwéierkraaftbeschleunigung (g) = 10 m/ s²
Fro: Wat ass déi minimal Kraaft, déi néideg ass, fir en Objet vum Mierbuedem op d'Uewerfläch ze hiewen?
Äntwert:
Gewiicht vun engem Objet an der Loft = mg = (4500 kg)(10 m/s² ) = 45000 N
Fir en Objet um Land ze hiewen, ass déi minimal Kraaft 45000 N.
Gréisst vun der Optriedekraaft:
F A = ρ F g V = ( 1025)(10)(3) = 30750 N
Gewiicht vum Objet am Mierwaasser = 45000 N – 30750 N = 14250 N
Fir en Objet um Mier ze hiewen, ass déi minimal Kraaft 14250 N.
5. En Objet schwëmmt an enger Flëssegkeet, där hir Dicht 800 kg/m² ass.3Wann ¼ vum Objet net an der Flëssegkeet ënnergetaucht ass, dann ass d'Dicht vum Objet...
A. 600 kg/m²3
B. 900 kg/m²3
C. 1000 kg/m²3
D. 1200 kg/m²3
E. 1300 kg/m²3
Diskussioun:
Et ass bekannt, datt:
Dicht Flëssegkeet = 800 kg/m²3
De Volumen vun engem Objet, deen net an enger Flëssegkeet ënnergetaucht ass = ¼
Volumen vun engem Objet, deen an enger Flëssegkeet gedaucht ass = ¾
Gesamtvolumen vum Objet = 1
Gefrot :
Dicht Objet?
Jawab :
D'Formel fir d'Bezéiung tëscht Dicht Objeten, d'Dicht vu Flëssegkeeten an d'Deeler vun Objeten, déi a Flëssegkeeten ënnergetaucht sinn a net ënnergetaucht sinn, ginn am Artikel diskutéiert. firwat schwiewen fest Objeten? :
Déi richteg Äntwert ass A.
6. D'Gewiicht vun engem Objet an der Loft ass 5 N. Wann den Objet a Waasser gewien gëtt (Dicht vum Waasser = 1000 kg/m3) gëtt d'Gewiicht 3,2 N. Wann d'Schwéierkraaftbeschleunigung g = 10 m/s ass2 dann ass d'Dicht vum Objet ...
A. 800 kg/m²3
B. 1000 kg/m²3
C. 1500 kg/m²3
D. 2500 kg/m²3
E. 2780 kg/m²3
Diskussioun:
Et ass bekannt, datt:
Gewiicht vum Objet an der Loft = Gewiicht vum Objet (w) = 5 Newton
Gewiicht vum Objet am Waasser = 3,2 Newton
Dicht Waasser = 1000 kg/m²3
Beschleunigung vun der Schwéierkraaft = 10 m/s2
Mass vum Objet: w = mg —> m = w : g = 5 N : 10 m/s2 = 0,5 kg dir
Gefrot:
Dicht Objet?
Äntwert:
D'Gewiicht vun engem Objet am Waasser ass wéinst der Opdriffskraaft méi kleng.
Opdriffsfäegkeet = Gewiicht vum Objet an der Loft – Gewiicht vum Objet an der Flëssegkeet
Opdriffsfäegkeet = 5 Newton – 3,2 Newton = 1,8 Newton
Dicht vun engem Objet :
Dicht = Mass : Volumen = 0,5 kg : 0,00018 m3 = 2780 kg/m²3
Déi richteg Äntwert ass E.
Froen zum Archimedes-Gesetz
1. Wéi vill Volumen u Steen gëtt an d'Waasser geluecht, wann d'Gewiicht vum Waasser, dat vum Steen verdrängt gëtt, 5 Newton ass? Dichte vum Waasser = 1000 kg/m³3 (501 cm) ép3)
2. E Behälter voller Benzin. E Stéck Holz 1,2 dm3 an engem Behälter ënnergedaucht, sou datt e bëssen vum Benzin erausgelaf ass. Wat ass d'Mass vum Benzin, deen erausgelaf ass? (816 Gramm)
3. D'Mass vun engem Metall an der Loft ass 13 kg an d'Mass vum Metall am Waasser ass 12,3 kg. Ass de Metall aus purem Gold? (Nee, well d'Spezifesch Gewiicht vum Metall = 18,6 ass. D'Spezifesch Gewiicht vu Gold = 19,3 ass.)
