WARUNKI PŁYWANIA CIAŁ
Dlaczego statek pływa, a kamień tonie?
Wszystko zależy od gęstości
O tym, czy ciało zatonie, czy wypłynie na powierzchnię, decyduje "pojedynek" dwóch sił: siły ciężkości (ciągnącej w dół) i siły wyporu (pchającej w górę).
W praktyce najłatwiej sprawdzić to, porównując gęstość ciała (ρciała) z gęstością cieczy (ρcieczy).
Fw - siła wyporu
Fg - siła ciężkości
Trzy możliwe przypadki
🔻 Ciało tonie
ρciała > ρcieczy
Ciężar (Fg) jest większy niż wypór (Fw).
Np. kamień w wodzie.
Np. kamień w wodzie.
⚖️ Pływa w zanurzeniu
ρciała = ρcieczy
Siły równoważą się (Fg = Fw).
Np. ryba w wodzie.
Np. ryba w wodzie.
🔺 Wypływa na wierzch
ρciała < ρcieczy
Wypór (Fw) jest większy niż ciężar.
Np. drewno, styropian.
Np. drewno, styropian.
🚢 Dlaczego stalowy statek pływa?
Stal ma gęstość ρ = 7800 kg/m³, a woda tylko 1000 kg/m³. Ale statek nie jest pełną bryłą stali! W środku ma puste przestrzenie wypełnione powietrzem. Jego średnia gęstość (stal + powietrze) jest mniejsza od gęstości wody.
🎯 Postęp
0 / 2
📝 Zadania treningowe
Zadanie 1
Gęstość wody: 1000 kg/m³, drewna dębowego: 700 kg/m³. Co się stanie z klockiem?
Do rozwiązania
💡 Rozwiązanie
Porównujemy gęstości: ρdrewna = 700 < 1000 = ρwody
Skoro gęstość ciała jest mniejsza od gęstości cieczy, siła wyporu "wypchnie" je na powierzchnię.
Odpowiedź: B
Skoro gęstość ciała jest mniejsza od gęstości cieczy, siła wyporu "wypchnie" je na powierzchnię.
Odpowiedź: B
Zadanie 2
Surowe jajko tonie w wodzie. Jak sprawić, żeby wypłynęło, nie zmieniając jajka?
Do rozwiązania
💡 Rozwiązanie
Jajko tonie, bo ma większą gęstość od czystej wody.
Rozpuszczając sól w wodzie, tworzymy solankę, która ma dużo większą gęstość.
Gdy ρsolanki przekroczy gęstość jajka, siła wyporu wzrośnie i jajko zacznie pływać!
Odpowiedź: B
Gdy ρsolanki przekroczy gęstość jajka, siła wyporu wzrośnie i jajko zacznie pływać!
Odpowiedź: B