Archimédův zákon
Pokus
1) Velký hliníkový kvádr
- zavěsíme na siloměr G (kvádr na siloměr) = FG (tíhová síla země na kvádr) = 0,5 N
- ponoříme do vody FS = 0,3 N
FVZ = vztlaková síla
FVZ = 0,5 N - 0,3 N
FVZ = 0,2 N
2) Malý ocelový kvádr
- FG = G = 0,5 N (m stejná jako v 1. příkladu)
- FS = 0,4 N (FS1 = 0,3 N)
FVZ = FG - FS = 0,5N - 0,4N = 0,1 N
Při stejné hmotnosti a menším objemu působí menší vztlaková síla.
3) Velký ocelový kvádr
- FG = G = 1,5N (m větší než v 1. příkladu)
- FS = 1,3N
- FVZ = 0,2N
Pro stejný objem působí stejně velká tlaková síla.
ZÁVĚR: vztlaková síla v kapalině závisí na obejmu tělesa
4) dutý kvádr (velký)
Úkol: Zjistíme tíhu kapaliny o objemu vel. velkého kvádru
Výsledek: tíha vody = 0,2N
- zjistil Archimédes
Archimédův zákon
"Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno vztlakovou silou, která se rovná tíze kapaliny tělesem vytlačené."
Vzorec
FVZ = GK = mK * g (K - kapaliny)
FVZ = GK = VK * róK* g (VK = VT - objem vytlačené kapaliny ponořeným tělesem)
FVZ = VT * róK* g
- závisí na:
- objemu ponořeného tělesa
- hustotě kapaliny
- tíhovém zrychlení
FVZ = 0,2N (velký hliníkový i ocelový kvádr)
VT = 20 cm3 = 0,00002 m3
róK = 1000 kg/m3
g = 10 N/kg
FVZ = VT * róK* g
FVZ = 1000 kg/m3 * 10 N/kg * 0,00002 m3
FVZ = 0,2 N (ve shodě s pokusem)
Vztlaková síla je výslednicí hydrostatických tlakových sil, které působí na těleso ponořené v kapalině.
Těleso v kapalině ležící na dně - nepůsobí na něj vztlaková síla.