คำแนะนำสำหรับการทดลองกฎของอาร์คิมิดีส
จุดประสงค์ของการทดลองกฎของอาร์คิมิดีส:
– นักเรียนสามารถวัดปริมาตรและน้ำหนักของน้ำที่ถูกแทนที่โดยวัตถุที่จุ่มลงในน้ำได้
– นักเรียนสามารถรู้และเข้าใจกฎของอาร์คิมิดีสได้
เครื่องมือและวัสดุ :
– ภาชนะขนาดกลาง (1)
– ภาชนะขนาดเล็ก (1)
– ไดนาโมมิเตอร์ (1)
– โหลด (1)
- อากาศ
ขั้นตอนการทดลอง:
(ทดสอบ เพื่อตรวจสอบปริมาณการบรรทุก)
– เทน้ำลงในภาชนะขนาดกลางจนน้ำล้นออกมา
– นำภาชนะขนาดเล็กมาวางใกล้กับภาชนะขนาดกลาง
– ค่อยๆ หย่อนน้ำหนักลงในภาชนะขนาดกลางที่บรรจุน้ำไว้
– หลังจากบรรจุสิ่งของลงในภาชนะขนาดกลางแล้ว น้ำบางส่วนก็หกออกมา จึงได้เทน้ำที่หกนั้นลงในภาชนะขนาดเล็ก
– วัดปริมาตรน้ำที่หก หากคุณใช้หลอดวัดปริมาตรหรือภาชนะที่มีมาตราส่วน จะมีมาตราส่วนอยู่บนผนังของหลอด เส้นที่ตรงกับผิวน้ำ = ปริมาตรน้ำที่หก ปริมาตร (V) = ……… ลูกบาศก์เมตร (m³)3)
– หากคุณไม่ได้ใช้กระบอกตวง คุณสามารถหาปริมาตรน้ำได้โดยใช้วิธีต่อไปนี้ วัดเส้นรอบวงของภาชนะ ถ้าเส้นรอบวงของภาชนะเป็นวงกลม ให้คำนวณรัศมีโดยใช้สูตรเส้นรอบวง ถ้าเส้นรอบวงของภาชนะเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า ให้คำนวณความยาวและความกว้างโดยใช้สูตรเส้นรอบวงสำหรับสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสูตรเส้นรอบวงสำหรับสี่เหลี่ยมผืนผ้า บันทึกการคำนวณของคุณ รัศมีของภาชนะ (r) = ……… เมตร หรือ ความยาวของภาชนะ (p) = …….. เมตร ความกว้างของภาชนะ (l) = ……… เมตร
– วัดความสูงของผิวน้ำโดยใช้เครื่องมือวัด ความสูง (t) = ……… เมตร
– ใช้สูตรปริมาตรในการคำนวณปริมาตรของน้ำที่หก สูตรปริมาตรถูกปรับให้เข้ากับรูปทรงกระบอก ปริมาตร (V) = ……… ลูกบาศก์เมตร (m³)3)
หน่วยวัดทั้งหมดต้องแสดงเป็นหน่วยสากล
(การคำนวณขนาดของแรงลอยตัว)
คำนวณขนาดของแรงลอยตัวโดยใช้สูตรแรงลอยตัว:
FA = g V = (1000)(9,8)(V) = (9800)(……..) = ……… นิวตัน
ข้อสังเกต:
FA = แรงลอยตัว, = ความหนาแน่นของน้ำ = 1000 กก./ลบ.ม.3g = ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง = 9,8 m/s²2.
(การทดลองเพื่อตรวจสอบน้ำหนักของน้ำที่หก)
– เทน้ำลงในภาชนะขนาดกลางจนน้ำล้นออกมา
– วัดมวลของภาชนะขนาดเล็กโดยใช้เครื่องชั่ง (m = ……… กิโลกรัม)
– นำภาชนะขนาดเล็กมาวางใกล้กับภาชนะขนาดกลาง
– ค่อยๆ หย่อนน้ำหนักลงในภาชนะขนาดกลางที่บรรจุน้ำไว้
– หลังจากบรรจุสิ่งของลงในภาชนะขนาดกลางแล้ว น้ำบางส่วนก็หกออกมา จึงได้เทน้ำที่หกนั้นลงในภาชนะขนาดเล็ก
– วัดมวลของภาชนะขนาดเล็กที่บรรจุน้ำที่หก (m' = ……….กิโลกรัม)
– มวลของน้ำที่หก = m' – m = ……… กิโลกรัม
– คำนวณน้ำหนักของน้ำที่หก โดยใช้ค่าความเร่งโน้มถ่วงเฉลี่ย = g = 9,8 m/s²2.
w = (m' – m)(9,8) = ………….นิวตัน
บทสรุป :
ตอบคำถามต่อไปนี้โดยอ้างอิงจากการทดลองที่คุณได้ดำเนินการ
– แรงลอยตัวมีขนาดเท่าไร? FA = ………… นิวตัน
– น้ำหกไปปริมาณเท่าไหร่? w = ……….. นิวตัน
– แรงลอยตัวมีขนาดเท่ากับหรือเกือบเท่ากับน้ำหนักของน้ำที่หกหรือไม่?
ถ้าเป็นเช่นนั้น แสดงว่าคุณทำการทดลองและคำนวณได้ดีแล้ว แต่ถ้าขนาดของแรงลอยตัวแตกต่างจากน้ำหนักของน้ำที่ถูกแทนที่อย่างมีนัยสำคัญ แสดงว่าการทดลองและการคำนวณของคุณทำได้ไม่ดี
ขนาดของแรงลอยตัวเท่ากับน้ำหนักของน้ำที่หกออกมา = กฎของอาร์คิมิดีส
ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับกฎของอาร์คิมิดีส dan soal latihan hukum Archimedes
