Hej! Gotowi na powtórkę z Prawa Archimedesa? Świetnie! Pomożemy Wam przygotować się do sprawdzianu. Zaczynamy!
Czym jest Prawo Archimedesa?
To bardzo ważna zasada fizyki. Mówi o sile wyporu.
Prawo Archimedesa: Na każde ciało zanurzone w cieczy lub gazie działa siła wyporu. Ta siła jest równa ciężarowi cieczy lub gazu wypartego przez to ciało.
Proste, prawda? Idziemy dalej!
Kluczowe Pojęcia
Zanim zaczniemy rozwiązywać zadania, musimy znać kilka ważnych pojęć.
Siła wyporu (Fw): To siła, która "wypycha" ciało z cieczy lub gazu. Mierzymy ją w niutonach (N).
Gęstość (ρ): To masa substancji zawarta w jednostce objętości. Oznaczenie to grecka litera "rho". Mierzymy ją w kg/m3 lub g/cm3.
Objętość (V): To przestrzeń, którą zajmuje ciało. Mierzymy ją w m3 lub cm3.
Ciężar (Q): To siła, z jaką Ziemia przyciąga ciało. Mierzymy ją w niutonach (N).
Przyspieszenie ziemskie (g): Stała wartość, przybliżona do 9.81 m/s2. Często zaokrąglamy do 10 m/s2 dla ułatwienia obliczeń.
Wzory, które musisz znać
Zapisz je sobie! Będą potrzebne do rozwiązywania zadań.
Fw = ρ * V * g
Gdzie:
- Fw - siła wyporu
- ρ - gęstość cieczy
- V - objętość wypartej cieczy (czyli objętość zanurzonej części ciała)
- g - przyspieszenie ziemskie
Pamiętaj też o wzorze na ciężar:
Q = m * g
Gdzie:
- Q - ciężar
- m - masa
- g - przyspieszenie ziemskie
Przykładowe Zadania z Prawa Archimedesa
Czas na praktykę! Rozwiążmy kilka zadań razem.
Zadanie 1
Kamień o objętości 0.002 m3 zanurzono całkowicie w wodzie. Gęstość wody wynosi 1000 kg/m3. Oblicz siłę wyporu działającą na kamień.
Rozwiązanie:
Dane:
- V = 0.002 m3
- ρ = 1000 kg/m3
- g = 10 m/s2 (zaokrąglamy)
Szukane: Fw = ?
Podstawiamy do wzoru: Fw = ρ * V * g
Fw = 1000 kg/m3 * 0.002 m3 * 10 m/s2
Fw = 20 N
Odpowiedź: Siła wyporu działająca na kamień wynosi 20 N.
Zadanie 2
Drewniany klocek o masie 0.5 kg i objętości 0.001 m3 pływa po wodzie. Ile wynosi siła wyporu działająca na klocek?
Rozwiązanie:
Kluczowe jest zrozumienie, że skoro klocek pływa, to siła wyporu równoważy jego ciężar.
Dane:
- m = 0.5 kg
- g = 10 m/s2
Szukane: Fw = ?
Obliczamy ciężar klocka: Q = m * g
Q = 0.5 kg * 10 m/s2
Q = 5 N
Skoro klocek pływa: Fw = Q
Fw = 5 N
Odpowiedź: Siła wyporu działająca na klocek wynosi 5 N.
Zadanie 3
Metalowy przedmiot o ciężarze 10 N zawieszono na siłomierzu. Po zanurzeniu go w wodzie, siłomierz wskazuje 7 N. Oblicz siłę wyporu działającą na ten przedmiot.
Rozwiązanie:
Siła wyporu zmniejsza wskazanie siłomierza.
Dane:
- Ciężar przedmiotu (Q) = 10 N
- Wskazanie siłomierza po zanurzeniu (Q') = 7 N
Szukane: Fw = ?
Fw = Q - Q'
Fw = 10 N - 7 N
Fw = 3 N
Odpowiedź: Siła wyporu działająca na przedmiot wynosi 3 N.
Wskazówki
Czytaj uważnie treść zadania. Zwróć uwagę na jednostki. Upewnij się, że wszystko jest w tych samych jednostkach (np. metry, kilogramy, sekundy).
Zapisuj dane i szukane. To pomaga uporządkować informacje.
Zastanów się, które wzory są potrzebne. Często trzeba użyć kilku wzorów, aby rozwiązać zadanie.
Sprawdzaj jednostki w wyniku. Czy wynik ma sens?
Podsumowanie
Prawo Archimedesa opisuje siłę wyporu działającą na ciało zanurzone w cieczy lub gazie.
Siła wyporu jest równa ciężarowi wypartej cieczy lub gazu.
Wzór na siłę wyporu: Fw = ρ * V * g.
Kiedy ciało pływa, siła wyporu równoważy jego ciężar.
Pamiętaj o jednostkach!
Powodzenia na sprawdzianie! Jesteście świetni!
