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!
1. Feladat: Egy1400kg tömegű 700kg/m^3 (m^3 az jelenti hogy m a harmadikon) sűrűségű farönk úszik a vízen. Mekkora része (hány m^3) merül a vízbe?
2. Feladat: Egy 0,25kg tömegű és 4,16kg/dm^3 sűrűségű testet ismeretlen sűrűségű folyadékba merítenek, ekkor 1,74N erőt mutat az erőmérő.Mekkora a folyadék sűrűsége?
Köszönöm a válaszokat előre is!
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Fizika
Válaszok
1
kazah
megoldása
1. A test térfogata
`V_t` = `m_t/rho_t` = `1400/700` = 2 `m^3`
A test egyensúlyban van, tehát a rá ható felhajtóerő és a súlyerő egyenlő. A test súlya:
`F_t` = `m_t*g` = `1400*10` = 14000 N
Ugyanennyi a felhajtóerő, ami a test által kiszorított folyadék súlyával egyezik meg:
A 2 `m^3`-es farönk 1,4 `m^3` vizet szorít ki, tehát `1.4/2` = 0,7 részéig ér a víz, 1,4 `m^3` van a víz alatt.
Ilyenkor jusson eszedbe a jéghegy, aminek nekimennek a hajók, hiszen a jég sűrűsége 0,9 `g/(cm^3)`, a vízé 1 `g/(cm^3)`, a sűrűségek aránya az, ami a víz alatt van, vagyis a 90 %-a.
2,
Itt felmerül a kérdés, hogy a testet azért kell tartani, hogy ne süllyedjen el, vagy hogy ne ússzon fel. Mert a folyadék lehet nagy sűrűségű is, gondoljunk csak a higanyra, ami egy folyadék és 13600 `(kg)/m^3` a sűrűsége.
A testre tehát összesen 3 erő hat: súlyerő, felhajtóerő, tartóerő, ezen erők vektoriális összege 0.
- Felhajtóerő: Arkhimédesz törvénye, ez egyenlő nagyságú a test által kszorított folyadék (vagy gáz, a mi esetünkben folyadék) súlyával. Mennyi a kiszorított folyadék súlya? Azt biztosan tudjuk, hogy a kiszorított folyadék térfogata ugyanannyi, mint a test térfogata. A test térfogata:
`V_t=m_t/rho_t` = `0.25/4.16` = 0,06 `dm^3`
Ugyanennyi (térfogatú) folyadékot szorít ki, melynek tömege:
`m_f` = `rho_f*V_t` = 0.06x (legyen x a keresett sűrűség).
A folyadék súlya:
`F_f` = `m_f*g` = `0.06x*10` = 0,6x
A kettő különbsége a tartóerő. Ha az erőmérőt alulról kellett ráakasztani a testre, akkor a felhajtóerő nagyobb, mint a súlyerő, vagyis:
`F_t` = `F_f-F_s`
`1.74 = 0.6x-2.5`
0,6x = 4,24
x = `7.0dot(6)`
Ha felülről kell ráakasztani az erőmérőt, akkor a súlyerő a nagyobb
`F_t` = `F_s-F_t`
`1.74 = 2.5-0.6x`
0,6x = 0,76
x = `0.76/0.6` = `1.2dot(6)` `(kg)/(dm^3)`
Ez utóbbi lesz a megoldás, de a kérdés fel lehet tenni pontosan is.