5 primerov vprašanj o vzgonu
1. Teža bremena v zraku je 3 N, teža bremena v vodi pa 2,8 N. Kolikšna je vzgonska sila vode na breme?
Razprava:
2. Kovina tehta 100 N, če jo merimo v zraku, in 80 N, če jo merimo v vodi. Kolikšna je prostornina kovine?
Razprava:
Znano je, da:
w = 100 N
zrak = 80 N
Vprašano: Prostornina kovine ?
Prostornina kovine, potopljene v vodo, je enaka prostornini izpodrinjene vode.
3. Kamen ima maso 10 kg. Ko ga stehtamo v vodi, je masa kamnine 8,2 kg. Kakšna je gostota kamnine?
Razprava:
Znano je, da:
g = 9,8 m/s2
m = 10 kg
m vode = 8,2 kg
Vprašanje: Gostota kamnine ( ?
Odgovor:
4. Leseni blok dolžine 2,5 m, širine 0,5 m in debeline 0,4 m. Če je les potopljen v vodo in je gostota vode 1000 kg/m3 , potem je velikost tlaka navzgor … (g = 10 N/kg)
A. 400 N
B. 500 S
C. 4.000 N
D. 5.000 S
Razprava
Znano je, da:
Prostornina kvadra (V) = dolžina x širina x debelina = 2,5 x 0,5 x 0,4 = 0,5 m³
Gostota vode ( ρ ) = 1000 kg/ m³
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 N/kg
Vprašanje: Velikost vzgonske sile
Odgovor:
Formula za vzgonsko silo:
F = ρ g V
Opis: F = vzgonska sila, ρ = gostota, g = gravitacijski pospešek, V = prostornina
Vse prostornine potopljenih predmetov, zato se vzgonska sila izračuna po zgornji formuli.
F = (1000)(10)(0,5) = (1000)(5) = 5000 Newtonov
Pravilen odgovor je D.
5. Teža predmeta v zraku je 100 N, nato pa ga postavimo v tekočino, tako da se prostornina poveča za 1,5 m3 . Če je specifična teža tekočine 10 N/m3 , potem je teža predmeta v tekočini ...
A. 1.500 N
B. 115 S
C. 85 N
D. 6,7 S
Razprava
Znano je, da:
Teža predmeta v zraku (w) = 100 Newtonov
Povečanje volumna tekočine = volumen predmeta, potopljenega v tekočino (V) = 1,5 m3
Specifična teža tekočine = 10 N/ m³
Iščem: Teža predmeta v tekočini
Odgovor:
Formula za težo predmeta v tekočini:
Teža predmeta v tekočini = teža predmeta v zraku – velikost vzgonske sile
Teža predmeta v tekočini = 100 Newtonov – velikost vzgonske sile
Najprej izračunajte velikost vzgonske sile, da lahko izračunate težo predmeta v tekočini.
Formula za vzgonsko silo:
F A = ρ g V
Informacije:
F A = vzgonska sila = sila, ki jo tekočina izvaja na predmet, ki je v tekočini
ρ = gostota tekočine
g = pospešek zaradi gravitacije
V = volumen predmeta, potopljenega v tekočino
Pospešek gravitacije (g) je znan, prostornina predmeta, potopljenega v tekočino, je znana, gostota pa še ni znana. Zato najprej izračunamo gostoto tekočine.
Specifična teža:
Specifična teža tekočine = 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
Torej je gostota tekočine 1 kg/ m³
Velikost vzgonske sile :
F A = ρ g V = ( 1 kg/m³ ) (10 m/s² ) (1,5 m³ ) = 15 kg m/s² = 15 Newtonov
Teža predmeta v tekočini:
Teža predmeta v tekočini = 100 Newtonov – 15 Newtonov
Teža predmeta v tekočini = 85 Newtonov
Pravilen odgovor je C.
Primeri vprašanj o Arhimedovem zakonu
