Felhajtóerő.

Az előadások a következő témára: "Felhajtóerő."— Előadás másolata:

1 Felhajtóerő

2 Ha megemelünk valakit a vízben, jóval könnyebbnek érezzük, mint levegőben. Miért?

3 Kísérlet: Egy üres műanyag palackot fokozatosan vízzel teli edényben nyomjuk.
Tapasztalat: Minél inkább a víz alá akarjuk nyomni, annál nehezebb a vízben tartani.

4 Kísérlet: Egy üres műanyag palackot egy higannyal teli edényben lefelé nyomjuk.
Tapasztalat: Sokkal nehezebb a higanyba lenyomni, mint a vízbe.

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

6 Oka: 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 Tankönyv ábra

8 Tankönyv 143.2. ábra Tapasztalat: A víz által kifejtett felhajtóerő
egyenlő a hengerbe töltött víz súlyával.  

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

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

11 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.

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

13 ………………

14

15

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

17 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)

18 Felhajtóerő nagysága megegyezik a test által kiszorított folyadék súlyával.
Ff = G = m • g = ρ • V • g kiszorított folyadék kiszorított folyadék folyadék bemerülő test

19 Mértékegysége: N(Newton)
Felhajtóerő jele: Ff Mértékegysége: N(Newton) Kiszámítása: Ff = ρ •V • g bemerülő test folyadék

20 Arkhimédész törvénye Minden folyadékba vagy gázba merülő testre felhajtó erő hat, amely egyenlő nagyságú a test által kiszorított folyadék vagy gáz súlyával

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

22 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

23 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 térfogatú 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.

24 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.

25 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.

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