Άνωση - Αρχή του Αρχιμήδη (& video)

Άνωση ? Αρχή του Αρχιμήδη στη Φυσική Β? Τάξη

Άνωση ? Αρχή του Αρχιμήδη (βίντεο )

Άνωση ? Αρχή του Αρχιμήδη

 

ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ:

1. Βάση παραλληλόγραμμη (ΓΕ.010.0)

2. Ράβδοι μεταλλικές 1m (ΓΕ.030.4) & 0,30m (ΓΕ.030.1)

3. Σύνδεσμος απλός (ΓΕ.020.0)

4. Δυναμόμετρο 2Ν (ΜΣ.010.2)

5. Κύλινδροι του Αρχιμήδη (ΜΡ.150.0)

6. Ογκομετρικός κύλινδρος 250mL (ΧΗ.290.6) ή 500mL (ΧΗ.290.8)

7. Υδροβολέας πλαστικός (ΧΗ.250.0)

8. Μολύβι & Υπολογιστής χειρός (κομπιουτεράκι)

9. Ηλεκτρονικός ζυγός (ΓΕ.130.0)

 

ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ:

P Πριν ξεκινήσουμε μετρήσεις κάνουμε ρύθμιση μηδενός του δυναμόμετρου περιστρέφοντας τον κοχλία στο πάνω μέρος του, ώστε χωρίς φορτίο να δείχνει μηδέν.

P Φροντίζουμε το δυναμόμετρο να είναι στερεωμένο στους ορθοστάτες έτσι, ώστε ανεβοκατεβάζοντας τον σύνδεσμο να μπορούμε να αυξομειώνουμε εύκολα την απόστασή του από τον ογκομετρικό κύλινδρο.

 

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ:

- Αν διαθέτουμε τους κυλίνδρους του Αρχιμήδη:

1. Αφού κάνουμε ρύθμιση μηδενός του δυναμόμετρου, κρεμάμε τους κυλίνδρους του Αρχιμήδη απ? αυτό και σημειώνουμε την ένδειξη, που είναι το βάρος τους (π.χ. w0=1,4Ν).

2. Βάζουμε στον ογκομετρικό κύλινδρο, των 250mL, νερό ως την ένδειξη 200mL.

3. Βυθίζουμε στο νερό ολόκληρο τον συμπαγή κύλινδρο, που είναι κρεμασμένος από κάτω από τον κοίλο και σημειώνουμε την αύξηση του όγκου στον ογκομετρικό κύλινδρο (π.χ. ΔV=12mL) και την νέα ένδειξη του δυναμόμετρου (π.χ. w1=1,28Ν).

4. Η διαφορά των ενδείξεων του δυναμόμετρου είναι η άνωση, δηλ. Α= w1 - w0 = Δw (στο παράδειγμά μας Δw = 1,4 - 1,28 = 0,12Ν, είναι αριθμητικά ίση με την ΔV/100).

5. Με τον υδροβολέα ρίχνουμε νερό στον κοίλο κύλινδρο μέχρι να γεμίσει (ο όγκος του νερού τότε είναι ίσος με τον όγκο του συμπαγούς κυλίνδρου, δηλ. όση η αύξηση του όγκου του νερού στον ογκομετρικό κύλινδρο όταν βάλαμε μέσα τον συμπαγή κύλινδρο) και σημειώνουμε πάλι την ένδειξη του δυναμόμετρου (π.χ. w2=1,4Ν). Παρατηρούμε ότι η ένδειξη είναι ίδια με την αρχική, δηλ. το βάρος του εκτοπισμένου νερού είναι ίσο με την άνωση.

- Αν διαθέτουμε μόνο ένα συμπαγή κύλινδρο αλουμινίου (του Αρχιμήδη), ακολουθούμε τα ίδια όπως και προηγουμένως βήματα 1 έως 4 (π.χ. w0=1Ν, ΔV=40mL, w1=0,60Ν, Α = Δw = 1 - 0,60 = 0,40Ν).

Για να επιβεβαιώσουμε την αρχή του Αρχιμήδη ζυγίζουμε νερό σε όγκο τόσο, όσος ήταν ο όγκος του κυλίνδρου και διαιρώντας διά εκατό βρίσκουμε την άνωση σε Ν (π.χ. 40mL νερό ζυγίζουν 40g, δηλ. Α = d?g?ΔV = 1g/cm3?10m/s2?40mL = 1Kg/1000mL?10m/s2?40mL = 0,4Kg?m/s2 = 0,4N).

- Αν διαθέτουμε μόνο ένα δυναμόμετρο:

1. Κόβουμε ένα πλαστικό μπουκάλι από εμφιαλωμένο νερό και σχηματίζουμε ένα κυλινδρικό δοχείο. Σε κάποιο σημείο αρκετά πάνω από το μέσο του ύψους του με ένα μυτερό ψαλίδι ή καρφί ανοίγουμε μια μικρή τρύπα, ώστε να στερεώνεται χωρίς να κινείται ένα σπαστό καλαμάκι, σαν βρύση.

2. Γεμίζουμε το μπουκάλι νερό μέχρι να αρχίσει να χύνεται από το καλαμάκι.

3. Τοποθετούμε το μπουκάλι στον πάγκο και εκεί που αδειάζει το καλαμάκι βάζουμε ένα μικρότερο δοχείο (π.χ. κεσεδάκι από γιαούρτι).

4. Κρεμάμε από το δυναμόμετρο δεμένο με μια κλωστή οποιοδήποτε συμπαγές αντικείμενο (που να χωρά μέσα στο μπουκάλι, π.χ. μια πέτρα) και σημειώνουμε την ένδειξη του δυναμόμετρου.

5. Βυθίζουμε στο νερό ολόκληρο το αντικείμενο και σημειώνουμε την νέα ένδειξη του δυναμόμετρου.

6. Το νερό, που εκτοπίζεται και από το καλαμάκι συλλέγεται στο μικρότερο δοχείο, το ζυγίζουμε και ελέγχουμε αν η άνωση είναι ίση με το βάρος του εκτοπισμένου υγρού.

 

 

 


 

Ε.Κ.Φ.Ε. Καρδίτσας Σερ. Μπίτσιος τηλ. 2441 079 170 - 1 fax: 2441 079 172 e-mail: Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε. website: http://ekfe.kar.sch.gr

Το υλικό της σελίδας σε αρχεία για αποθήκευση: 1. Οδηγός ΕΚΦΕ (doc) 2. Εικόνες 3. Εργαστηριακός Οδηγός (pdf) 4. Τετράδιο εργαστηρίου (pdf)

~~~~ Μετρητής Επισκέψεων ~~~~
Σήμερα12
Χθές535
Αυτή την εβδομάδα1734
Αυτό το μήνα4667
Συνολικά523498

6
Online Επισκέπτες

Παρασκευή, 22 Οκτώβριος 2021