Archimedov princíp jednoducho vysvetlil videopokusy
Čo je potrebné?
- Miska s vodou
- minca
- Alobal
Čo mám robiť?
Z hliníkovej fólie postavte malú loď a položte na ňu mincu. Aj keď by sa minca bez hliníkovej fólie dostala dolu, pláva na hliníkovej lodi.
Čo sa stalo? Vysvetlenie Archimedovho princípu
Fyzikálne je vysvetlenie alebo Archimedov princíp nasledovný: Vztlak tela v médiu je rovnako veľký ako hmotnosť média vytlačeného telom. Hovorí sa mu médium, pretože Archimedov princíp sa netýka iba tekutín, ale aj plynov.
Archimedov princíp hovorí, že napríklad minca s hmotnosťou desať gramov musí vytlačiť viac ako desať gramov vody, aby mohla plávať. Hliníkový čln pomáha minci dosiahnuť to. Vztlak alebo takzvaná vztlaková sila je potom väčšia ako hmotnosť mince (a hliníka).
Archimedov princíp v každodennom živote: väčšia hĺbka v Labi
Podľa Archimedovho princípu pláva loď vážiaca 100 ton, keď vytlačí viac ako 100 ton vody. Na základe toho je založený napríklad tento efekt: Jeden liter slanej vody má väčšiu hustotu ako jeden liter čerstvej vody (a je preto pri rovnakom objeme „ťažší“). Keď loď vstúpi do Laba zo Severného mora, má zrazu väčší ponor, pretože tam musí vytlačiť viac vody, aby mohla plávať.
Hustotou tela sa rozumie hmotnosť tohto tela v určitom objeme. Ak má telo nižšiu hustotu ako okolité médium, zažíva vztlak a pláva. Ak má objekt vyššiu hustotu, zahynie. Stav pozastavenia nastane, keď má teleso úplne rovnakú hustotu. Dobre to demonštruje aj fyzický mini-experiment s tromi vajíčkami.
Ponorky majú nádrže, ktoré sú počas ponoru naplnené vodou a pri vynorení na povrch vzduchom z tlakových fliaš. Tým sa zmení priemerná hustota ponorky, čo vedie k väčšiemu alebo menšiemu vztlaku. Plavecké mechúre niektorých morských živočíchov fungujú na rovnakom princípe a môžu ich naplniť plynmi viazanými v ich krvi.
Archimedov princíp v plynoch
S plynmi pracuje aj objav slávneho gréckeho Archimeda. Všetko letí, čo má nižšiu hustotu ako vzduch. Všetky veci, ktoré majú rovnakú hustotu ako vzduch, plávajú a predmety s väčšou hustotou zostávajú na zemi (pozri Vzlietne čajové vrecúško). Archimedes žil okolo roku 287 až 212 pred n. L. A je považovaný za jedného z prvých fyzikov v histórii ľudstva.
Ďalšie experimenty na princípe Archimeda
Fyzikálne hračky založené na Archimedovom princípe
Mini-experiment na Archimedovom princípe č. 1: Plávajúce vajce
Ďalším experimentom, ktorý dobre ilustruje Archimedov princíp, je experiment „Plávajúce vajce“. Aby ste to dosiahli, vezmete pohár, vložíte do neho vajíčko a pohár naplníte vodou. Do druhého pohára dáte vodu a pár lyžíc soli. Cieľom je postupne pridávať do vody dostatok soli, a tým zvyšovať jej hustotu natoľko, že vajíčko spočiatku pláva a - ak chcete - prípadne aj pláva. Fotografia ukazuje, ako to nakoniec všetko vyzerá. V prvom prípade bez soli je vztlaková sila menšia ako váhová sila. V druhom prípade je vztlaková sila úplne rovnaká ako váhová sila - máte plávajúce vajce - a v treťom prípade je vztlaková sila väčšia ako váhová sila.
Mini-experiment na Archimedovej zásade č. 2:
Kocky ľadu v pohári vody
Predpokladajme, že máte pohár s kockou ľadu a naplňte ho po okraj vodou. Čo sa stane, keď sa ľad roztopí? Preteká sklo alebo nie? Táto otázka je obzvlášť zaujímavá v súvislosti so skleníkovým efektom: Do akej miery sa mení hladina mora, keď sa polárne čiapky skutočne topia? Ak to vyskúšate, zistíte, že sklo NEPREŤAHUJE. Ľad, ktorý pláva v mori, napríklad v Arktíde (severný pól), nezmení hladinu mora. Iné je to samozrejme s ľadom, ktorý je na zemi, topí sa a prúdi do mora, napríklad v Antarktíde.
Princíp Archimeda alebo ako loď pláva na „ničom“
Fyzikálna šou na univerzite v Bonne ukazuje, ako sa zdá, že hliníková loď pláva „na nič“. V skutočnosti je plynom v sklenenej nádobe hexafluorid sírový, ktorý má oveľa vyššiu hustotu ako vzduch.
Načítaním videa prijímate pravidlá ochrany súkromia služby YouTube.
Uč sa viac