Transcript felhajtoero

Felhajtóerő
Ha megemelünk
valakit a vízben, jóval
könnyebbnek érezzük,
mint levegőben.
Miért?
Kísérlet: Egy üres műanyag
palackot fokozatosan vízzel teli
edényben nyomjuk.
Tapasztalat:
Minél inkább a
víz alá akarjuk
nyomni, annál
nehezebb a
vízben tartani.
Kísérlet: Egy üres műanyag palackot
egy higannyal teli edényben lefelé
nyomjuk.
Tapasztalat:
Sokkal
nehezebb a
higanyba
lenyomni, mint
a vízbe.
A kísérlet következménye, hogy kifolyt
a folyadék az edényből, a műanyag
flakon kiszorította a folyadékot.
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!!!”
Tankönyv 143.1. ábra
Tankönyv 143.2. ábra
Tapasztalat:
A víz által
kifejtett
felhajtóerő
egyenlő
a hengerbe
töltött
víz súlyával.
Mitől függ a felhajtóerő
nagysága?
Hogyan számítjuk ki a
felhajtóerőt?
Felhajtóerő
Jele: Ff
Mértékegysége: N(Newton)
- Minden folyadékba (vagy gázba) merülő testre hat
- Iránya mindig felfelé mutat
A felhajtóerő függ:
- a folyadék sűrűségétől
jele:ρfoly
mértékegysége: kg/m3
- a bemerülő test térfogatától
jele:Vbem mértékegysége: m3
- a nehézségi gyorsulástól
jele: g (g=10m/s2)
Felhajtóerő nagysága megegyezik
a test által kiszorított folyadék
súlyával.
Ff = G
ρ
=m
kiszorított
folyadék
folyadék
•V
kiszorított
folyadék
•g=
•g
bemerülő
test
Arkhimédész törvénye
Minden folyadékba vagy gázba merülő
testre felhajtó erő hat, amely egyenlő
nagyságú a test által kiszorított folyadék
vagy gáz súlyával
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!
Ff
olaj
<
Ff
víz
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.
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.
Arkhimédész törvénye nemcsak
folyadékokra hanem a gázokra
is érvényes!!!
Pl: A levegőben a léggömbök,
hőlégballonok, léghajók is a felhajtóerő
segítségével emelkednek fel.
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.
Miért veszélyes egy vízből kiálló
jéghegy?
Mert a
jéghegynek
csak az egy
tizede áll ki a
vízből a
kilenc tizede
a víz alatt
található!