Μελέτη της Άνωσης. Α = ρ υγρού g V βυθ..

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Μελέτη της Άνωσης. Α = ρ υγρού g V βυθ.."

Αδελφά Γερμανού
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Μελέτη της Άνωσης F 1 h 1 h 2 Α) Η Άνωση οφείλεται στην βαύτητα. Αν ένα σώμα βίσκεται μέσα σε υγό με πυκνότητα υγού η επάνω επιφάνειά του με εμβαδό S δέχεται δύναμη F 1 = P 1 S και η ίσου εμβαδού κάτω επιφάνεια F 2 = P 2 S. F F 2 F Η πίεση Ρ 1 που δέχεται το σώμα στην πάνω επιφάνειά του εμβαδού S οφείλεται στο βάος της στήλης του υγού που βίσκεται πάνω της και θα είναι P 1 = υγού gh 1 ενώ η κάτω επιφάνειά του που βίσκεται σε μεγαλύτεο βάθος θα δέχεται μεγαλύτεη πίεση από το υγό P 2 = υγού gh 2 αφού το βάος της στήλης του υγού που βίσκεται πάνω της είναι τώα μεγαλύτεο. Η συνισταμένη δύναμη ΣF = F 2 F 1 έχει φοά πος τα πάνω και ονομάζεται Άνωση. Α = F 2 F 1 = (P 2 P 1 ).S = υγού.g(h 2 h 1 )S. Αν το h 2 h 1 = h. ( h = ύψος του σώματος ) Α = υγού.g h S αλλά h.s = V βυθ. ( V βυθ.. = Όγκος του σώματος που είναι βυθισμένος στο υγό) Τελικά βίσκουμε ότι η Άνωση είναι : Α = υγού g V βυθ.. ΠΕΙΡΑΜΑ 1 Ο Σκοπός του πειάματος είναι : 1. Να υπολογίσουμε την δύναμη της Άνωσης που δέχεται ένα σώμα όταν βυθίζεται σε υγό. 2. Να δείξουμε ότι, αν ένα σώμα βυθιστεί σε υγό, η Άνωση είναι ίση με το Βάος του υγού που εκτοπίζεται από αυτό. (Αχή του Αχιμήδη ) (Φωτογ. 1 ) (Φωτογ. 2 ) Μαγνησίας Φεβουάιος /8

2 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Α) Με το δυναμόμετο μετάμε το βάος ενός σώματος π.χ μιας σφαίας από πλαστελίνη στον αέα (Φωτογ. 1 ) και κατόπιν μέσα στο νεό (Φωτογ. 2 ) όπως δείχνουν οι φωτογαφίες. Σημειώνουμε τις ενδείξεις του δυναμόμετου: Β αέα =.Ν Β νεό = N Η δύναμη της άνωσης Α που δέχεται η σφαία από το νεό θα βεθεί αν αφαιέσουμε το βάος που έχει στο νεό Β νεό από το βάος του στον αέα Β αέα Α = Β αέα - Β νεό Α = N Β) Σύμφωνα με την αχή του Αχιμήδη η άνωση Α είναι ίση με το βάος Β του υγού που εκτοπίζεται όταν η σφαία βυθιστεί στο νεό. Δ Σ Ε Κ α) Γεμίζουμε το δοχείο Δ μέχι το χείλος του πλαϊνού σωλήνα Σ. β) Βυθίζουμε τη σφαία στο δοχείο Δ και συγκεντώνουμε το υγό στο δοχείο Ε. γ) Τοποθετούμε ένα μικό ποτήι Κ στο δυναμόμετο. δ) Ρίχνουμε το υγό που εκτοπίστηκε στο ποτήι Κ και μετάμε το βάος του. ε) Συγκίνουμε το βάος του υγού που εκτοπίστηκε Β εκτοπ. Υγού με την άνωση Α που υπολογίσαμε πιο πάνω στην εγασία (Α). ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ : ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΜΕ ΤΗΝ ΑΝΩΣΗ B A = V σωµ. σωµ g σωµ. υγου V σωµ g = υγου B A = σωµ. υγου Β σωµ. = υγού Α Β = Βάος του σώματος στον αέα, Α = Η άνωση που δέχεται το σώμα σε υγό γνωστής πυκνότητας. Τα μεγέθη Α και Β μποούν να ποσδιοιστούν πειαματικά. Μαγνησίας Φεβουάιος /8

3 ΠΕΙΡΑΜΑ 2 Ο Σκοπός του πειάματος είναι να δείξουμε ότι η Άνωση είναι ανάλογη του όγκου του βυθισμένου μέους του σώματος V Βυθ. στο υγό ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ 1. Στο πείαμα χησιμοποιούμε ένα κομμάτι μεταλλικού σωλήνα με μήκος πείπου cm. Το μήκος του χωίζουμε σε ίσα διαστήματα με μήκος π.χ 3 ή 4 cm. Κλείνουμε το κάτω μέος του με πλαστελίνη και βάζουμε στο εσωτεικό του μικά καφάκια, αν χειάζεται, ώστε να μποεί να βυθίζεται στο υγό σε όλο του το μήκος.( Φωτ. 3 ) 2. Τοποθετούμε τον σωλήνα στο δυναμόμετο και βίσκουμε το βάος του σωλήνα στον αέα Β αέα. ( φωτ. 1 ) 3. Βυθίζουμε τον σωλήνα διαδοχικά κατά 4, 8, 12, 16 cm και καταγάφουμε κάθε φοά το βάος του σωλήνα Β1, Β2, Β3, Β4. ( φωτ. 2 ) 4. Με τις μετήσεις συμπληώνουμε τον πιο κάτω πίνακα : Β αέα = Ν Βάος Σωλήνα Στο νεό Β ( Ν ) 4 Β1 = Β αέα - Β1 = 8 Β2 = Β αέα - Β2 = 12 Β3 = Β αέα - Β3 = 16 Β4 = Β αέα - Β4 = Βάθος h ( cm) Άνωση ( Ν ) 5. Κάνουμε την γαφική παάσταση της Άνωσης Α σε συνάτηση με το βάθος h. Μαγνησίας Φεβουάιος /8

4 Α (Ν) Α Ν Ω Σ Η 0 ΒΑΘΟΣ h h (cm ) ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ : Μαγνησίας Φεβουάιος /8

ΠΕΙΡΑΜΑ 3 Ο Σκοπός του πειάματος είναι : Να δείξουμε ότι η δύναμη της Άνωσης που δέχεται ένα σώμα όταν βυθίζεται είναι ανάλογη της πυκνότητας του υγού υγού.

1 ) και κατόπιν διαδοχικά μέσα στο νεό, oινόπνευμα, λάδι και πυκνό διάλυμα ζάχαης όπως δείχνουν η εικόνα (2).

5 ΠΕΙΡΑΜΑ 3 Ο Σκοπός του πειάματος είναι : Να δείξουμε ότι η δύναμη της Άνωσης που δέχεται ένα σώμα όταν βυθίζεται είναι ανάλογη της πυκνότητας του υγού υγού. Νεό Οινόπνευμα Ελαιόλαδ ο Πυκνό διάλυμα ζάχαης 1 2 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΕΡΑΣΙΑ Με το δυναμόμετο μετάμε το βάος της σφαίας από πλαστελίνη στον αέα (Φωτογ. 1 ) και κατόπιν διαδοχικά μέσα στο νεό, oινόπνευμα, λάδι και πυκνό διάλυμα ζάχαης όπως δείχνουν η εικόνα (2). Σημειώνουμε τις ενδείξεις του δυναμόμετου: Β αέα = Ν Α = Β αέα - Β υγού = Ν 2) Είδος υγού Πυκνότητα Βάος Σφαίας Άνωση Υγών (kg/m 3 ) Στο υγό Β ( Ν ) ( Ν ) Νεό 1000 Β1 = Α1 = Οινόπνευμα 800 Β2 = Α2 = Ελαιόλαδο 930 Β3 = Α3 = Πυκνό διαλ. ζάχαης 1100 Β4 = Α4 = Κάνουμε την γαφική παάσταση της Άνωσης Α σε συνάτηση με τη πυκνότητα των υγών. Μαγνησίας Φεβουάιος /8

Όταν ο βασιλιάς πήε την κοώνα, άχισαν να διαδίδονται φήμες πως ο καλλιτέχνης τον είχε κοοϊδέψει, παίνοντας ένα μέος από το χυσάφι και αντικαθιστώντας το με άλλο μέταλλο.

6 Α (Ν) Ά ν ω σ η 0 ( kg/m 3 ) ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ :.. ΠΕΙΡΑΜΑ 4 Ο «ΕΥΡΗΚΑ - ΕΥΡΗΚΑ» Το ιστοικό : Σύμφωνα με την παάδοση ο βασιλιάς Ιέων Α' των Συακουσών παήγγειλε στο μεγαλύτεο καλλιτέχνη της πόλης να του φτιάξει μία κοώνα από καθαό χυσάφι. Όταν ο βασιλιάς πήε την κοώνα, άχισαν να διαδίδονται φήμες πως ο καλλιτέχνης τον είχε κοοϊδέψει, παίνοντας ένα μέος από το χυσάφι και αντικαθιστώντας το με άλλο μέταλλο. Ωστόσο, η τελειωμένη κοώνα είχε το ίδιο βάος με το χυσάφι του βασιλιά. Ο βασιλιάς κάλεσε τότε τον Αχιμήδη να εξετάσει το ζήτημα. Στα πειάματά του, ο Αχιμήδης ανακάλυψε πως όταν ένα στεεό σώμα μπει μέσα σε υγό χάνει τόσο βάος όσο είναι το βάος του όγκου του νεού που εκτοπίζει. Τέλος, διαιούσε το βάος του στεεού σώματος στον αέα με την απώλεια βάους που είχε το σώμα μέσα στο νεό. Έμαθε έτσι, πως ένας δοσμένος όγκος από χυσάφι ζυγίζει 19,3 φοές τον ίσο όγκο νεού. Όμως, καθώς δεν μπόεσε να ποχωήσει πεισσότεο στο πόβλημα της βασιλικής κοώνας, ο Αχιμήδης σηκώθηκε να πάει στα λουτά για να ξεκουαστεί. Εκεί βήκε τη λύση. Μέσα στον ενθουσιασμό του βγήκε από το λουτό γυμνός στο δόμο φωνάζοντας: "Εύηκα! Εύηκα!". Ο Αχιμήδης γύισε στο σπίτι του, ζύγισε την κοώνα στον αέα και ύστεα τη ζύγισε μέσα στο νεό. Με τη μέθοδο αυτή βήκε το ειδικό βάος της κοώνας. Το ειδικό βάος της δεν ήτανε 19,3. Δεν μποούσε, λοιπόν, η κοώνα να είναι από καθαό χυσάφι. Ο Αχιμήδης απέδειξε πως ο καλλιτέχνης ήταν απατεώνας. Μαγνησίας Φεβουάιος /8

Στο πείαμα αυτό : Ο χυσός από το οποίο κατασκευάσθηκε το στέμμα θα είναι

μικές μεταλλικές βίδες που θα καφώσουμε στην πλαστελίνη.

Αχικά βίσκουμε το βάος της πλαστελίνης στον αέα Β αέα = (Ν). 2.

νεό =. (Ν) 3. Η άνωση είναι : Α1 = Β αέα - Β νεό Α1 =. (Ν) 4.

μικές βίδες μέχι το δυναμόμετο να δείξει το ίδιο Βάος Β. 5. Β αέα = (Ν).

7 Στο πείαμα αυτό : Ο χυσός από το οποίο κατασκευάσθηκε το στέμμα θα είναι για μας ένα κομμάτι πλαστελίνης και η υποτιθέμενη νοθεία θα γίνει με μικές μεταλλικές βίδες που θα καφώσουμε στην πλαστελίνη. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ 1. Αχικά βίσκουμε το βάος της πλαστελίνης στον αέα Β αέα = (Ν). 2. Βυθίζουμε την πλαστελίνη στο νεό και ποσδιοίζουμε το βάος της στον νεό Β νεό =. (Ν) 3. Η άνωση είναι : Α1 = Β αέα - Β νεό Α1 =. (Ν) 4. Κόβουμε και αφαιούμε ένα κομμάτι πλαστελίνης και το αντικαθιστούμε με μικές βίδες μέχι το δυναμόμετο να δείξει το ίδιο Βάος Β. 5. Β αέα = (Ν). 6. Βυθίζουμε την πλαστελίνη πάλι στο νεό και ποσδιοίζουμε και πάλι την Άνωση Α2 =. (Ν) 7. Συγκίνουμε τις δύο ανώσεις Α1 και Α2. 8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ:.. Μαγνησίας Φεβουάιος /8

8 ΠΩΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΖΟΥΜΕ ΕΝΑ ΕΛΑΤΗΡΙΟ Τα ελατήια μποούν να χησιμεύσουν : 1. Στην κατασκευή δυναμόμετων στις πειπτώσεις που χειάζεται να μετήσουμε δυνάμεις μεγαλύτεες από την πειοχή μέτησης των σχολικών δυναμόμετων. 2. Στην διδασκαλία της απλής αμονικής ταλάντωσης. 3. Στην σύνθεση δυνάμεων. 4. Στην επαλήθευση του Νόμου του Ηοοκ. 5. Στην επαλήθευση της μεταβολής της αντίστασης αγωγού με την θεμοκασία. 6. Στην επαλήθευση της εξάτησης της αντίστασης αγωγού από το μήκος και το εμβαδό της διατομής του, της φύσης του αγωγού κ.λ.π. Για την κατασκευή τους χειαζόμαστε : 1. Μια μέγγενη, 2. Ένα κομμάτι χάλκινου σωλήνα με μήκος 30 cm πείπου και διατομή ανάλογη με το πάχος και την σκληότητα του ελατηίου που θέλουμε να κατασκευάσουμε. ( Μικότεη διατομή και μήκος, μεγαλύτεη σκληότητα. 3. Δύο κομμάτια ξύλου με διαστάσεις 15Χ10Χ3 cm πείπου 4. Ατσαλόσυμα κατάλληλης διατομής π.χ 0,5 ή 1 mm είναι κατάλληλο.. ( Το αγοάζουμε με το κιλό στα καταστήματα σιδεικών ). Δεν είναι ακιβό και μια ποσότητα 0,5 kg είναι ακετή. 5. Ένα δάπανο. Μέγγενη Κομμάτια ξύλου Εγκοπή Χάλκινο ς Δάπαν ο 1. Στο χάλκινο σωλήνα κάνω μια εγκοπή με σιδηοπίονο. 2. Στην εγκοπή βάζω την μια άκη του ατσαλοσύματος και τα τοποθετώ ανάμεσα στα δύο κομμάτια ξύλου που ήδη έχουν στεεωθεί στις σιαγόνες της μέγγενης. 3. Σφίγγω τις σιαγόνες της μέγγενης με τόπο ώστε ο σωλήνας να μποεί να πειστέφεται με κάποια σχετική ευκολία. 4. Βάζω σε λειτουγία το δάπανο. Το ελατήιο σχηματίζεται και βγαίνει από αντίθετη μειά του δάπανου. Ατσαλόσυμ Μαγνησίας Φεβουάιος /8

Σχετικά έγγραφα

Π Ω Σ Η Π Υ Κ Ν Ο Τ Η Τ Α Τ Ω Ν Υ Λ Ι Κ Ω Ν

2 Γυμνάσιο Μεταμόρφωσης Έτος: 2015-2016 Μάθημα: Τεχνολογία Π Ω Σ Η Π Υ Κ Ν Ο Τ Η Τ Α Τ Ω Ν Υ Λ Ι Κ Ω Ν ΕΠΙ Ρ Ε Α Ζ Ε Ι Τ Η Ν Α Ν Ω Σ Η Υπ. Καθηγητής: Αντώνιος Σπαντιδάκης Ονομ/μο: Δέσποινα Τόμκου Τμήμα: