Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Nagyon kellene a segítség!

731
0,5 kg tömegű 0,5 dm2 keresztmetszetű hengeres poharat szájával lefelé vízbe eresztünk a fenekére erősített zsinórral olyan mélységig, míg a zsinórban 1N erőt mérünk.
a, Mekkora ebben az állapotban a pohárba zárt levegő túlnyomása? (800 Pa)
b, Mekkora a vízszint sülyedése a pohárban a külső szinthez képest? (8 cm)
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Fizika

Válaszok

1
Mielőtt a vízbe merülne, a zsinórban F=m·g = 5 N erőt mérünk.
A vízben a felhajtóerő miatt kevesebbet. Ha csak 1 N-t, akkor 4 N a felhajtóerő.
A felhajtóerő ekkora nyomást fejt ki az A felületre (ami a pohárban lévő levegő keresztmetszete):
A = 0,5 dm² = 0,5·10⁻² m²
p = F/A
p = 4 N / 0,5·10⁻² m² = 8·10² Pa = 800 Pa
Ekkora nyomás nyomja alulról a levegőt, pont ennyivel nő a pohárban lévő levegő nyomása is.

Ez a felhajtóerő valójában a víz hidrosztatikai nyomása. Ha h magas a vízoszlop, ennyi a hidrosztatikai nyomása:
p = ρ·g·h
800 N/m² = 1000 kg/m³ · 10 m/s² · h
8/100 m = h
vagyis 8 cm

---
Ez a "vízszint süllyedése" dolog valójában az, hogy a pohárban a levegő kicsit összenyomódik. Ha nem nyomódna össze, akkor úgy szólna a kérdés, hogy milyen mélyre süllyedt bele a pohár a vízbe.
Pár millimétert összenyomódik a levegő, vagyis a vízszint a pohár alatt picit magasabban van, mint a pohár pereme. (De persze közel sincs olyan magasan, mint a poháron kívül a vízszint.) Ezzel nem kell sokat foglalkozni, a lényeg, hogy milyen a két vízszint magasság különbsége, mert ez a különbség lesz az a magasság, aminek a hidrosztatikai nyomása adja a felhajtóerőt (a kiszorított víz súlyát...)
0