Felhajtóerő, Arkhimédész törvénye

Az előadások a következő témára: "Felhajtóerő, Arkhimédész törvénye"— Előadás másolata:

1 Felhajtóerő, Arkhimédész törvénye

2 Ha felemelünk valakit vagy valamit a vízben, jóval könnyebbnek érezzük, mint levegőben. Miért?

3 irányba igyekszik a flakon.
Egy üres műanyag palackot próbálj fokozatosan a vízzel teli edényben lefelé nyomni. Mit tapasztalsz? Minél inkább a víz alá akarjuk nyomni, annál nehezebb a vízben tartani, inkább ellentétes irányba igyekszik a flakon.

4 MAJD Egy üres műanyag palackot próbálj fokozatosan a higannyal teli edényben lefelé nyomni. Mit tapasztalsz? Sokkal nehezebb a higanyban lenyomni, mint a vízben. Minél mélyebben vagyunk, annál erősebben kell lenyomni.

5 A kísérlet következménye, hogy kifolyt a folyadék az edényből, a műanyag flakon kiszorította a folyadékot.

6 Felhajtóerőnek köszönhetően tudjuk nehezen lenyomni a folyadékokban a tárgyakat.
Arkhimédész görög tudós tanulmányozta először ezt a folyadékok kiszorításával kapcsolatos jelenséget. Erre fürdőzés közben jött rá: kádba merülve a felesleges víz kifolyik. Annyi vizet szorítunk ki, mint amekkora térfogatú részünk a vízbe merül. „HEURÉKA!!!”

7 Mindkét edényből kifolyt folyadék térfogata ugyanakkora, mint a bemerülő test térfogata.

8 A folyadékba merülő test tömege, súlya megegyezik a kiszorított folyadék súlyával.

9 A vízzel telt edénybe mindkét oldalán nyitott üvegcsövet nyomunk függőlegesen. A cső alsó végét egy vékony lap zárja le, melyet a víz alulról a csőre szorít. A lap fölé a külső vízszintig kell vizet tölteni, ha azt akarjuk, hogy a lap leváljon. Ha az üvegcsövet mélyebbre nyomjuk, magasabb rátöltött vízoszlop egyenlíti ki az alulról ható nyomóerőt.

10 Mitől függ a felhajtóerő nagysága? Hogyan számítjuk ki a felhajtóerőt?

11 ………………

12

13

14 Felhajtóerő Jele: Ff Mértékegysége: N(Newton)
- Minden folyadékba (vagy gázba) merülő testre hat - Iránya mindig felfelé mutat

15 A felhajtóerő függ: - a folyadék sűrűségétől
A felhajtóerő függ: a folyadék sűrűségétől jele:ρfoly mértékegysége: kg/m a bemerülő test térfogatától jele:Vbem mértékegysége: m a nehézségi gyorsulástól jele: g (g=10m/s2)

16 Felhajtóerő nagysága megegyezik a test térfogatával megegyező folyadék súlyával.
Ff = Fg = m • g = ρ • V • g kiszorított folyadék kiszorított folyadék folyadék bemerülő test

17 Felhajtóerő Kiszámítása:
Ff = ρ •V • g bemerülő test folyadék Folyadék sűrűsége • bemerülő test térfogata • nehézségi gyorsulás

18 Arkhimédész törvénye kimondja, hogy egy tárgyra ható felhajtóerő megegyezik a tárgy által kiszorított folyadék súlyával.

19 Arkhimédész-törvény versikéje: „Minden vízbe mártott test
A súlyából annyit veszt, Amennyi az általa Kiszorított víz súlya.”

20 Egyenlő karú mérleg két oldalára két azonos anyagú és térfogatú tömör fémhengert akasztottak. Egyidejűleg különböző folyadékba merítettük azokat. Mérleg viselkedéséből következtess a testekre ható felhajtóerőre! Olaj sűrűsége kisebb, mint a víz sűrűsége és az olajban kisebb a felhajtóerő is. Így kevésbé fog felemelkedni a test az olajban, mint a vízben. < Ff olaj Ff víz

21 Arkhimédész azt a feladatot kapta Héron királytól, hogy vizsgálja meg a koronáját: nem kevert-e az ötvös mester más anyagot az arany koronájába. Arkhimédész fogott egy a koronával azonos tömegű színarany tömböt. A koronát és az aranytömböt víz alá merítve azt találta, hogy a mérleg nem marad egyensúlyban. Az aranytömb kevésbé merült el, mint az korona. A felhajtóerő nem egyenlő. Tehát a korona nem csak aranyból van, hanem más anyaggal van ötvözve. Így bebizonyosodott az ötvös mester bűne, akit a király meg is büntetett.

22 Arkhimédész törvénye nemcsak folyadékokra hanem a gázokra is érvényes
Arkhimédész törvénye nemcsak folyadékokra hanem a gázokra is érvényes!!! Pl: A levegőben a léggömbök, hőlégballonok, léghajók is a felhajtóerő segítségével emelkednek fel.

23 Vasgolyó a vízben elmerül, míg a higanyban nem. Miért?
A higany sűrűsége sokkal nagyobb, mint a víz sűrűsége. Ezért a higanyban a felhajtóerő is sokkal nagyobb lesz, mint a vízben.

24 Miért veszélyes egy vízből kiálló jéghegy?
Mert a jéghegynek csak az egy tizede áll ki a vízből a kilenc tizede a víz alatt található!