5 Przykładowe pytania pławność
1. Ciężar ładunku w powietrzu wynosi 3 N, ciężar ładunku w wodzie wynosi 2,8 N. Jaką siłę wyporu wywiera woda na ładunek?
Dyskusja:
2. Metal waży 100 N w powietrzu i 80 N w wodzie. Jaka jest objętość tego metalu?
Dyskusja:
Wiadomo, że:
w = 100 N
w powietrzu = 80 N
Zapytano: Objętość metalu ?
Objętość metalu zanurzonego w wodzie jest równa objętości wypartej wody.
3. Kamień ma masę 10 kg. Po zważeniu w wodzie masa kamienia wynosi 8,2 kg. Jaka jest gęstość kamienia?
Dyskusja:
Wiadomo, że:
g = 9,8 m/s2
m = 10 kg
m wody = 8,2 kg
Pytanie: Gęstość skały ( ?
Jawab:
4. Drewniany klocek o długości 2,5 m, szerokości 0,5 m i grubości 0,4 m. Jeżeli drewno zanurzymy w wodzie, a gęstość wody wynosi 1000 kg/m3,3 , wówczas wielkość ciśnienia skierowanego w górę wynosi... (g = 10 N/kg)
A. 400 N
B. 500 N
C. 4.000 N
D.5.000 N
Pembahasan
Wiadomo, że:
Objętość prostopadłościanu (V) = długość x szerokość x grubość = 2,5 x 0,5 x 0,4 = 0,5 m3
Gęstość wody (ρ) = 1000 kg/m²3
Przyspieszenie grawitacyjne (g) = 10 N/kg
Zapytano: Duża siła wyporu
Jawab:
Wzór na siłę wyporu:
F= ρ g V
Opis: F = siła wyporu, ρ = Gęstość, g = przyspieszenie grawitacyjne, V = objętość
Wszystkie objętości zanurzonych obiektów, dlatego siłę wyporu oblicza się według powyższego wzoru.
F = (1000)(10)(0,5) = (1000)(5) = 5000 niutonów
Prawidłowa odpowiedź to D.
5. Ciężar ciała w powietrzu wynosi 100 N, następnie umieszczono je w cieczy tak, że jego objętość zwiększyła się o 1,5 m3. Jeżeli gęstość cieczy wynosi 10 N/m3, wówczas ciężar obiektu w cieczy wynosi...
A. 1.500 N
B. 115 N
C. 85 N
D.6,7 N
Pembahasan
Wiadomo, że:
Ciężar obiektu w powietrzu (w) = 100 niutonów
Wzrost objętości cieczy = objętość obiektu zanurzonego w cieczy (V) = 1,5 m3
Gęstość właściwa cieczy = 10 N/m3
Zapytano: Masa obiektu w cieczy
Jawab:
Wzór na ciężar obiektu zanurzonego w cieczy:
Ciężar obiektu w cieczy = ciężar obiektu w powietrzu – wartość siły wyporu
Ciężar obiektu w cieczy = 100 niutonów – wartość siły wyporu
Najpierw oblicz wartość siły wyporu, co pozwoli ci obliczyć ciężar obiektu zanurzonego w cieczy.
Wzór na siłę wyporu:
FA = ρ g V
Keterangan:
FA = siła wyporu = siła wywierana przez ciecz na obiekt znajdujący się w cieczy
ρ = gęstość cieczy
g = przyspieszenie grawitacyjne
V = objętość obiektu zanurzonego w cieczy
Znane jest przyspieszenie grawitacyjne (g), znana jest objętość ciała zanurzonego w cieczy, ale gęstość nie jest jeszcze znana. Dlatego najpierw obliczmy gęstość cieczy.
Gęstość właściwa:
Gęstość właściwa cieczy = 10 N/m3
w / V = 10 N/m3
mg/V = 10 N/m3
m (10) / V = 10 N/m3
m/V = 1 kg/m3
ρ = 1 kg / m3
Zatem gęstość cieczy wynosi 1 kg/m3
Duża siła wyporu :
FA = ρ gV = (1 kg / m3)(10 m/s2)(1,5 m3) = 15 kg·m/s2 = 15 niutonów
Masa obiektu w cieczy:
Masa obiektu w cieczy = 100 niutonów – 15 niutonów
Masa obiektu w cieczy = 85 niutonów
Prawidłowa odpowiedź to C.
Przykładowe pytania dotyczące prawa Archimedesa
