Dicht a Schwiewen am Gläichgewiicht – Problemer a Léisungen
1. E Block gëtt an zwou Flëssegkeeten mat verschiddenen Typen geluecht. An de Flëssegkeeten A sinn 0.6 Deeler vun engem Objet an der Flëssegkeet. An de Flëssegkeeten B sinn 0.5 Deeler vun engem Objet an der Flëssegkeet. Bestëmmt de Verhältnes vun der Dicht vun der Flëssegkeet A zu der Flëssegkeet B.
Bekannt:
Dicht vum Block = x
Deel vum Objet an der Flëssegkeet A = 0.6
D'Dicht vun der Flëssegkeet A = y
Deel vum Objet an der Flëssegkeet B = 0.5
D'Dicht vun der Flëssegkeet B = z
Gewënscht: D'Verhältnes vun der Dicht vun der Flëssegkeet A zu der Flëssegkeet B (y:z)
Léisung:
Ersetzt x an der Equatioun 2 duerch x an der Equatioun 1:
2. En Objet, deen an der Flëssegkeet P placéiert ass, ass zu 0.5 Deeler a Flëssegkeet. Wann den Objet an der Flëssegkeet Q placéiert gëtt, ass den Objet a Flëssegkeet, wéi an der Figur hei ënnendrënner gewisen. Wat ass de Verhältnes vun der Dicht vun der Flëssegkeet P zu der Flëssegkeet Q?
Bekannt:
Dicht vum Objet = x
Deel vum Objet an der Flëssegkeet P = 1/2 = 0.5
D'Dicht vun der Flëssegkeet P = y
Deel vum Objet a Flëssegkeet Q = 1
D'Dicht vun der Flëssegkeet Q = z
Gewënscht: D'Verhältnes vun der Dicht vun der Flëssegkeet P zu der Flëssegkeet Q (y:z)
Léisung:
Ersetzt x an der Equatioun 2 duerch x an der Equatioun 1:
3. Holz, dat an Ueleg schwëmmt (Dichte vum Ueleg ass 800 kg/m³ ) . 4/5 Deeler vum Holz sinn am Ueleg . Wat ass d'Dichte vum Holz?
Bekannt:
Dicht vum Ueleg (ρ) = 800 kg/ m⁻³
Deel vum Holz am Ueleg = 4/5
Gewënscht: Dicht vum Holz
Léisung:
D'Dicht vum Holz ass 640 kg/ m³.
4. D'Gewiicht vun engem Block ass 50 N. Am Waasser ass d'Gewiicht vum Block 30 N. Wann d'Dicht vum Waasser 10³ kg/m⁻³ ass, wat ass dann d'Dicht vum Block?
Bekannt:
Gewiicht vum Block an der Loft (w) = 50 N
Gewiicht vum Block a Waasser (w Waasser ) = 30 N
Dicht vum Waasser (ρ Waasser ) = 10³ kg /m³ = 1000 kg/ m³
Schwéierkraaftbeschleunigung (g) = 10 m/ s²
Mass vum Block (m) = w/g = 50/10 = 5 kg
Gewënscht: Dicht vu Blöcken (ρ Blöcken )
Léisung:
Opdriffskraaft:
F A = w – w Waasser = 50 – 30 = 20 N
Volumen vum Block am Waasser:
F A = ρ g V
20 = (1000)(10) V
20 = (10,000) V
V = 20/10,000
V = 0.002 m³
Dicht vum Block:
ρ = m/V = 5 / 0.002 = 2500 kg/m 3
5. E Holzblock, deen a Waasser getippt ass. 25% vun sengem Deel ass iwwer der Waasseruewerfläch an 75% ass a Waasser. D'Dicht vum Waasser ass 1 g/cm³ an d' Schwéierkraaftbeschleunigung ass 10 m/s² . Bestëmmt d'Dicht vun de Blöcke.
A. 0.025 kg/ m³
B. 0.075 g/ cm³
C. 0.250 kg/ m³
D. 0.750 g/ cm³
Bekannt:
En Deel vun de Blöcke iwwer der Waasseruewerfläch = 25% = 25/100 = 0.25
Den Undeel vum Block am Waasser = 75% = 75/100 = 0.75
D'Dicht vum Waasser (ρ Waasser ) = 1 g/cm³ = 1000 kg/ m³
Schwéierkraaftbeschleunigung = 10 m/ s²
Gewënscht: Dicht vu Blöcken (ρ Blöcken )
Léisung:
Volumen vu Blöcken am Waasser = d'Verhältnes vun der Dicht vun de Blöcken zur Dicht vum Waasser
Déi richteg Äntwert ass D.
- Wat ass Dicht, a wéi gëtt se mathematesch definéiert?
- Äntwert: D'Dicht ass e Mooss dofir, wéi vill Mass an engem bestëmmte Volumen enthale ass. Mathematesch ass se definéiert als Dicht =.
- Wéi bestëmmt d'Dicht vun engem Objet, ob en an enger Flëssegkeet schwëmmt oder ënnergeet?
- Äntwert: Wann d'Dicht vun engem Objet manner ass wéi d'Dicht vun der Flëssegkeet, an där e placéiert ass, da schwëmmt den Objet. Am Géigendeel, wann d'Dicht vum Objet méi grouss ass wéi d'Dicht vun der Flëssegkeet, da geet en ënner.
- Wat ass de Prinzip hannert dem Schwiewen oder Ënnergang vun engem Objet an enger Flëssegkeet?
- Äntwert: De Prinzip ass den Archimedes-Prinzip, deen seet, datt e Kierper an enger Flëssegkeet ënnergedaucht ass an eng no uewen geriicht Kraaft erlieft, déi gläich ass mam Gewiicht vun der Flëssegkeet, déi e verdrängt.
- Wann en Äiswierfel am Waasser schwëmmt, mat engem Deel dovun iwwer dem Waasserspigel, wat seet dat iwwer déi relativ Dicht vun Äis a Waasser aus?
- Äntwert: Dëst weist drop hin, datt d'Dicht vum Äis méi kleng ass wéi d'Dicht vum Waasser. Dofir schwëmmt den Äiswierfel, an nëmmen en Deel dovunner bleift ënner Waasser, fir eng Quantitéit Waasser ze verdrängen, déi gläich grouss ass wéi d'Gewiicht vum Äiswierfel.
- Firwat schwamme schwéier Stolschëffer um Waasser, während e klenge Stolnagel ënnergoe kéint?
- Äntwert: Déi total Dicht vun engem Stolschëff, inklusiv senge mat Loft gefëllte huel Deeler, ass manner wéi d'Dicht vum Waasser. Am Géigesaz dozou ass d'Dicht vun engem massive Stolnagel méi grouss wéi d'Dicht vum Waasser, wouduerch en ënnergeet.
- Wéi ënnerscheet sech de Konzept vun "neutraler Opdriffsfäegkeet" vum Schwammen oder Ënnergang?
- Äntwert: Neutral Opdriffskraaft geschitt wann d'Gewiicht vun engem Objet exakt duerch d'Opdriffskraaft ausgeglach ass, wouduerch den Objet an der Flëssegkeet suspendéiert bleift, ouni eropzeklammen oder ënnerzegoen.
- Firwat schwëmmt en Heliumballon an der Loft?
- Äntwert: D'Dicht vum Helium ass däitlech manner wéi d'Dicht vun der Loft. Dofir ass d'Gewiicht vum Heliumballon (inklusiv dem Ballonmaterial an dem Helium dran) manner wéi d'Gewiicht vun der Loft, déi e verdrängt, wouduerch e schwëmmt.
- Wat geschitt mat der Dicht vun engem Objet, wann en zu engem méi klenge Volumen kompriméiert gëtt, während seng Mass konstant bleift?
- Äntwert: D'Dicht wäert eropgoen, well Dicht als Mass gedeelt duerch Volumen definéiert ass. Wann de Volumen erofgeet an d'Mass konstant bleift, wäert d'Verhältnis (Dicht) eropgoen.
- Wéi beaflosst d'Salzgehalt d'Dicht vum Waasser?
- Äntwert: Wann ee méi Salz bäigëtt, da gëtt seng Dicht erhéicht. Dofir schwiewen Objeten a Salzwaasser (wéi zum Beispill am Doudege Mier) méi einfach wéi a Séisswaasser.
- Wann en Objet am Gläichgewiicht an enger Flëssegkeet schwëmmt, wéi vergläiche sech dann d'Opwärmkraaft an d'Gravitatiounskraaft op dem Objet?
- Äntwert: Wann en Objet am Gläichgewiicht schwëmmt, ass d'Opwärtskraaft (opwäerts geriicht Kraaft duerch d'Flëssegkeet) gläich grouss a géintgesat an entgéintgesate Richtung wéi d'Gravitatiounskraaft (Gewiicht), déi op den Objet wierkt.
