Materjali tat-tagħlim Il-Liġi ta' Arkimede jikkonsisti minn Kompetenzi Bażiċi u Indikaturi tal-Kisba tal-Kompetenzi, Materjali tat-Tagħlim, Mistoqsijiet Kampjun, Mistoqsijiet ta' Prattika u Testijiet Formattivi.
A. Kompetenzi Bażiċi
3. 1 L-applikazzjoni tal-liġijiet tal-fluwidi statiċi fil-ħajja ta' kuljum
4.1 It-tfassil u t-twettiq ta' esperimenti li jużaw il-proprjetajiet ta' fluwidi statiċi, inkluża preżentazzjoni tar-riżultati sperimentali u l-użu tagħhom.
B. Indikaturi tal-Kisba tal-Kompetenza
1. Tifkira (C1), fehim (C2), applikazzjoni (C3), manalizza (C4) u konkludi (C5) il-kunċett tal-flotazzjoni, il-liġi ta' Arkimede u l-kunċett ta' fwiċċ l-ilma, tittajjar, u tegħreq
2. Issolvi (C4) u kkoreġi (C6) mistoqsijiet dwar il-galleġġjabilità u l-liġi ta' Arkimede
3. Twettiq (P2) tal-esperiment hIl-liġi ta' Arkimede
4. Uri (P3) u ddetermina (P5) ghemm f'wiċċ l-ilma u hIl-liġi ta' Arkimede
IL-LIĠI TA' ARKIMEDE
I. INTRODUZZJONI
Qatt kont fuq vapur? Vapur b'massa kbira ħafna ma jegħreqx, filwaqt li blata żgħira u ħafifa tista'. Għaliex dan huwa minnu?
Taf x'inhi l-istampa fuq ix-xellug? Sottomarin huwa vapur li jista' jżomm f'wiċċ l-ilma fuq wiċċ il-baħar u wkoll jogħdos taħt l-ilma. Kif jagħmel sottomarin jżomm f'wiċċ l-ilma u jogħdos?
X'qed tara fl-immaġni fuq il-lemin? Il-blalen tal-arja sħuna jistgħu jtiru f'altitudnijiet għoljin. Għaliex itiru l-blalen, u kif ittir blalen tal-arja sħuna?
Il-vapuri jistgħu jgħumu fuq wiċċ il-baħar u jogħdsu taħt l-ilma, l-istess bħalma l-blalen jistgħu jgħumu fl-atmosfera, jiġifieri fl-arja. Biex tifhem dan, l-ewwel trid tifhem Il-Liġi ta' ArkimedeSabiex tifhem il-liġi ta' Arkimede, l-ewwel trid tifhem il-kunċett Il-galleġġjabilità.
Sors tal-immaġni: Google.com
II. FORZA TAL-FLOTABILITÀ
Liema tħossha eħfef, blata merfugħa fuq l-art jew l-istess blata merfugħa fl-ilma? Jekk qatt ma esperjenzajt dan, għandek tipprovaha biex twieġeb din il-mistoqsija. Huwa itqal li terfa' blata fuq l-art, iżda l-istess blata hija eħfef merfugħa fl-ilma. Dan minħabba l-forza tal-galleġġjabilità.
Meta oġġett jitqiegħed fi fluwidu, ikun hemm differenza fil-pressjoni bejn il-fluwidu fil-parti ta' fuq tal-oġġett u l-fluwidu fil-qiegħ tal-oġġett. Il-fluwidu fil-qiegħ tal-oġġett għandu pressjoni akbar mill-fluwidu fil-parti ta' fuq. fuq oġġett. Il-galleġġjabilità sseħħ minħabba differenzi fil-pressjoni tal-fluwidu f'fond differenti.
Fl-istampa, jidher oġġett f'wiċċ l-ilma f'likwidu. Il-likwidu taħt il-fluwidu għandu pressjoni akbar mil-likwidu 'l fuq mill-oġġett, għaliex il-likwidu taħt l-oġġett għandu fond akbar mil-likwidu 'l fuq mill-oġġett (h2 > siegħa1).
Informazzjoni : FA = forza ta' galleġġjabilità, ρ = densità tal-likwidu, g = aċċelerazzjoni minħabba l-gravità, V = volum tal-oġġett mgħaddas fil-likwidu
Ibdel ρV fil-formula tal-Forza tal-Flottabilità b'm fil-formula tad-densità:
Informazzjoni : m = massa, g = aċċelerazzjoni minħabba l-gravità, w = gravità.
Abbażi tal-ekwazzjoni 2, il-forza tal-galleġġjabilità (FA) huwa ugwali għall-piż (w) tal-fluwidu spostat. VIl-volum tal-fluwidu spostat huwa l-istess bħall-volum tal-oġġett fil-fluwidu.
III. IL-LIĠI TA' ARKIMEDE
Meta oġġett ikun mgħaddas kompletament jew parzjalment f'fluwidu, il-fluwidu jeżerċita forza 'l fuq (buoyancy) fuq l-oġġett, fejn il-kobor tal-forza tal-buoyancy huwa ugwali għall-piż tal-fluwidu spostat. Il-volum tal-fluwidu spostat huwa ugwali għall-volum tal-oġġett mgħaddas fil-fluwidu.
IV. FLOTTING, FLOTTING, GĦERQA
4.1 FLOTTANTI
Oġġett jgħum fuq il-wiċċ ta' fluwidu jekk:
1. Il-piż ta' oġġett iżgħar mill-forza tal-galleġġjabilità (w < FA), jew
2. Id-densità tal-oġġett hija iżgħar mid-densità tal-fluwidu ( )
Jekk il-forza tal-galleġġjabilità hija akbar mill-gravità allura l-forza riżultanti mhijiex żero, skont il-liġijiet tal-moviment ta' Newton l-oġġett se jiċċaqlaq 'il fuq. Iżda fir-realtà l-oġġett ikun mistrieħ fuq il-wiċċ tal-likwidu. Skont l-ewwel liġi ta' Newton, jekk oġġett ikun mistrieħ allura
ΣFy = 0
FA – w – Fa = 0
FA = w + Fa
FA = forza galleġġjanti eżerċitata mil-likwidu fuq l-oġġett, Fa = spinta atmosferika, w = il-piż tal-oġġett.
4.2 FLOTTANTI
Oġġett jgħum fuq il-wiċċ ta' fluwidu jekk:
1. Il-piż ta' oġġett flimkien ma' Forza ta' galleġġjabilità (w = FA), jew
2. Id-densità tal-oġġett hija l-istess bħad-densità tal-fluwidu ( )
Skont l-ewwel liġi ta' Newton, jekk oġġett ikun mistrieħ allura
ΣFy = 0
FA – w = 0
FA = w
4.3 GĦARQA
1. Il-piż ta' oġġett akbar mill-forza tal-galleġġjabilità (w > FA), jew
2. Id-densità tal-oġġett hija akbar mid-densità tal-fluwidu ( )
Skont l-ewwel liġi ta' Newton, jekk oġġett ikun mistrieħ allura
ΣFy = 0
w – FA – N = 0
w = FA +N
FA = forza galleġġjanti eżerċitata mil-likwidu fuq l-oġġett, N = forza normali eżerċitata mill-bażi fuq l-oġġett, w = il-piż tal-oġġett.
Għaliex il-vapuri jgħumu?
Wara li studjajt l-ispjegazzjoni t'hawn fuq, issa tipprova twieġeb il-mistoqsija, għaliex vapur b'massa kbira ma jegħreqx waqt li ramel ħafif jegħreq fil-baħar? Ir-ramel jegħreq għax id-densità tar-ramel hija akbar mid-densità tal-ilma baħar. Sadanittant, il-vapuri, għalkemm magħmulin mill-ħadid, għandhom densità akbar mid-densità tal-ilma baħar (id-densità tal-ħadid hija 7874 kg/m²)3 , id-densità tal-ilma baħar hija 1025 kg/m3), iżda l-volum tal-vapur huwa tant kbir li d-densità tal-vapur jekk tiġi kkalkulata bl-użu tal-formula tad-densità ρ = m / V hija iżgħar mid-densità tal-ilma baħar.
Jekk nużaw il-kunċett tal-galleġġjabilità u l-gravità, il-vapuri jżommu f'wiċċ l-ilma għax il-galleġġjabilità hija akbar mill-gravità tal-vapur.
Kif jgħoddu s-sottomarini
Sabiex jgħum f'wiċċ l-ilma, id-densità ta' sottomarin trid tkun iżgħar mid-densità tal-ilma baħar, bl-istess mod sottomarin jista' jogħdos jekk id-densità tiegħu tkun akbar minn jew ugwali għad-densità tal-ilma baħar. Il-volum ta' sottomarin huwa l-istess, għalhekk sabiex ikun jista' jogħdos u jgħum f'wiċċ l-ilma, id-densità tas-sottomarin tista' tinbidel billi jitpoġġa ilma u arja fit-tankijiet tal-ballast. Jekk trid tgħum, poġġi ilma fit-tank tal-ballast u jekk trid titla' f'wiċċ l-ilma, l-ilma jitneħħa mit-tank u titpoġġa arja fit-tank.
Bl-użu tal-kunċett tal-galleġġjabilità u l-gravità, sottomarin jista' jżomm f'wiċċ l-ilma jekk il-forza tal-galleġġjabilità tkun akbar mill-gravità tas-sottomarin. Sottomarin jista' jogħdos jekk il-gravità tal-vapur tkun akbar mill-forza tal-galleġġjabilità eżerċitata mill-ilma baħar fuq is-sottomarin.
Għaliex u kif jistgħu jtiru l-blalen tal-arja sħuna
Il-bżieżaq itiru fl-arja għax ġewwa l-bżieżaq ikun hemm gass li għandu densità iżgħar mid-densità tal-arja ta’ madwaru. Mill-banda l-oħra, jekk id-densità tal-gass ġewwa l-bżieżaq tkun l-istess bħad-densità tal-arja ta’ madwaru, il-bżieżaq jaqa’ mal-art u ma jtirx f’post għoli.
Bl-użu tal-kunċett tal-galleġġjabilità, bużżieqa tal-arja sħuna titla’ għax il-forza tal-galleġġjabilità hija akbar mill-gravità tal-bużżieqa. Il-bużżieqa taqa’ mal-art meta l-gravità tal-bużżieqa tkun akbar mill-forza tal-galleġġjabilità eżerċitata mill-arja fuq il-bużżieqa.
V. MISTOQSIJIET TA' EŻEMPJU
5.1. Il-piż tat-tagħbija fl-arja huwa 5 N, il-piż tat-tagħbija meta mkejla fil-likwidu huwa 4 N. Kemm hi kbira l-forza tal-galleġġjabilità?
Diskussjoni
Huwa magħruf:
Piż tat-tagħbija fl-arja (w) = 5 N
Piż tat-tagħbija fl-ilma (wF) = 4 N
Mistoqsi: Forza ta' galleġġjabilità (FA)
Tweġiba:
Meta titkejjel f'likwidu, parti mill-piż tat-tagħbija tintilef minħabba l-forza tal-galleġġjabilità. Il-kobor tal-forza tal-galleġġjabilità = id-differenza bejn il-piż tat-tagħbija fl-arja u l-piż tat-tagħbija fil-likwidu.
FA = 5 – 4 = 1 Newton
5.2. Kontenitur mimli ilma jimtela b'ġebla, u dan iwassal biex parti mill-ilma jixxerred 'il barra. Il-volum tal-ilma mxerred huwa 0,1 m3.. Densità tal-ilma = 1000 kg/m3, Aċċelerazzjoni minħabba l-gravità 10 m/s2Kemm forza ta' galleġġjabilità teżerċita l-ilma fuq il-blat?
Diskussjoni
Huwa magħruf:
Volum ta' ilma mxerred (V) = 0,1 m3
Densità tal-ilma (ρ) = 1000 kg/m²3
Aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) = 10 m/s2
Mistoqsi: Forza ta' galleġġjabilità (FA)
Tweġiba:
FA = ρ g V = (1000)(10)(0,1) = 1000 N
5.3. Meta oġġett jitqiegħed f'kontenitur mimli ilma baħar, parti mill-ilma baħar tinxtered 'il barra b'0,2 m3Densità tal-ilma baħar = 1025 kg/m3L-aċċelerazzjoni minħabba l-gravità hija 10 m/s2Ikkalkula l-piż tal-ilma baħar spostat/imxerred.
Diskussjoni
Huwa magħruf:
Volum (V) = 0,2 m3
Densità tal-ilma baħar (ρ) = 1025 kg/m3.
Aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) = 10 m/s2
Mistoqsi: Piż tal-ilma baħar spostat/imxerred
Tweġiba:
Il-liġi ta' Arkimede tgħid li l-kobor tal-forza tal-galleġġjabilità = il-piż tal-ilma baħar spostat/imxerred
FA = ρ g V = (1025)(10)(0,2) = 2050 N
5.4. Metall jiżen 100 N meta jitkejjel fl-arja u 80 N meta jitkejjel fl-ilma. X'inhu l-volum tal-metall? Id-densità tal-ilma = 1000 kg/m3, aċċelerazzjoni minħabba l-gravità = 10 m/s2.
Diskussjoni
Huwa magħruf:
Piż fl-arja (w) = 100 N
Piż fl-ilma (w)f) = 80 N
Densità tal-ilma (ρ) = 1000 kg/m3
Aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) = 10 m/s2
Mistoqsi: Volum tal-metall
Tweġiba:
FA = 100 – 80 = 20 N
FA = ρgV
20 = (1000)(10)V
20 = 10.000 V
5.5. Oġġett li jiżen 20 N jitqiegħed f'likwidu. Jekk il-forza tal-galleġġjabilità hija ta' 30 N, l-oġġett jegħreq, jgħum jew jgħum?
Diskussjoni
Il-forza tal-galleġġjabilità hija akbar mill-piż tal-oġġett, FA > w, sabiex l-oġġett jgħum f'wiċċ l-ilma.
Oġġett jegħreq jekk il-forza tal-galleġġjabilità tkun inqas mill-piż tal-oġġett (FA < w)
VI. MISTOQSIJIET TA' PRATTIKA U ĊIEVI TAT-TWEĠIBIET
https://gurumuda.net/soal-ujian/soal-latihan-hukum-archimedes
VII. MISTOQSIJIET TAT-TEST FORMATIV
https://gurumuda.net/soal-ujian/tes-formatif-hukum-archimedes
🙂
