Transcript Výpo*ty - ZŠ T. Stolzové

VY_32_INOVACE_FY_24
Kapaliny
Tomáš Prejzek
ZŠ T. Stolzové Kostelec nad Labem
Květen 2012
Informace pro učitele:
Vzdělávací oblast :
Vzdělávací obor :
Ročník :
Tematická oblast:
Klíčová slova:
Člověk a příroda
Fyzika
7.
Mechanika
vztlaková síla, hydrostatický tlak, plování těles
Metodický postup:
Žáci pracují samostatně u počítače. (35 minut)
Svým tempem vyřeší příklady.
Vhodné zařadit na zopakování a utřídění znalostí o kapalinách.
Hydraulické zařízení
Hydraulický lis má dva písty o plochách 1cm2 a 20 cm2 ve stejné výšce.
Na malý píst působí síla 300 N. Jakou silou působí kapalina na větší
píst?
S1 = 1cm2
S2 = 20cm2
F1 = 300 N
F2 = ? N
F2 = F1 . S2/S1
F2 = 300 . 20/1
F2 = 6 000 N
F1
F2
S2
S1
1. zápis veličin ze zadání
2. vzorec pro výpočet
3. kontrola jednotek před dosazením, převedení
jednotek na základní
4. dosazení čísel
5. výpočet, POZOR na jednotky
6. odpověď
Na největší píst působí síla 6 000 N.
obrázek
nápověda
Hydraulický tlak
Ve válcové plastové láhvi je 1 litr lihu s hustotou 800 kg/m3. Hladina
lihu je ve výšce 22 cm.
a. Urči hydrostatický tlak u dna nádoby.
b. Jaká je hmotnost lihu v láhvi?
V = 1l = 1 dm3 = 0,001m3
h = 22 cm = 0,22 m
ρ = 800 kg/m3
p=?
m=?
a)
p=h.ρ.g
p = 0,22 . 800 . 10
p = 1760 Pa
1. zápis veličin ze zadání
2. vzorec pro výpočet
3. kontrola jednotek před dosazením, převedení
jednotek na základní
4. dosazení čísel
5. výpočet, POZOR na jednotky
6. odpověď
Hydrostatický tlak u dna láhve je 1760 Pa.
nápověda
Hmotnost kapaliny
Ve válcové plastové láhvi je 1 litr lihu s hustotou 800 kg/m3. Hladina
lihu je ve výšce 22 cm.
a. Urči hydrostatický tlak u dna nádoby.
b. Jaká je hmotnost lihu v láhvi?
V = 1l = 1 dm3 = 0,001m3
h = 22 cm = 0,22 m
ρ = 800 kg/m3
p=?
m=?
b)
m= V.ρ
m = 0,001 . 800
m = 0,8 kg = 800 g
Hmotnost lihu v láhvi je 800 g
1. zápis veličin ze zadání
2. vzorec pro výpočet
3. kontrola jednotek před dosazením, převedení
jednotek na základní
4. dosazení čísel
5. výpočet, POZOR na jednotky
6. odpověď
nápověda
Vztlaková síla
Jak velkou silou je nadlehčován svazek klíčů o objemu 0,2 litrů, který je
ponořen na dně rybníku v hloubce 2,4 m?
V = 0,2 l = 0,2 dm3 = 0,0002 m3
ρ = 1000 kg/m3
g = 10 N/kg
Fvz = ?
Fvz = V . ρ . g
Fvz = 0,00002 . 1000 . 10
Fvz = 2 N
1. zápis veličin ze zadání
2. vzorec pro výpočet
3. kontrola jednotek před dosazením, převedení
jednotek na základní
4. dosazení čísel
5. výpočet, POZOR na jednotky
6. odpověď
Klíče jsou nadlehčovány silou 2 N.
nápověda
Vztlaková síla, plování těles
Destička duralu (ρ = 2800 kg/m3) o objemu 150 cm3 se ve vodě potápí.
a. Urči gravitační sílu, která na destičku působí.
b. Urči vztlakovou sílu, která působí na destičku ponořenou ve vodě.
c. Porovnej velikosti těchto sil a zdůvodni, zda je první věta pravdivá.
V = 150 cm3 = 0,15 dm3 = 0,00015 m3
ρV = 1000 kg/m3
ρT = 2800 kg/m3 = 2,8 g/cm3
g = 10 N/kg
m=?
a.
Fg = ?
Fg = m . g
Fvz = ?
Fg = 0,42 . 10
Fg = 4,2 N
Fvz … Fg
1,5 N < 4,2 N
m = V . ρT
m = 150 . 2,8
m = 420 g = 0,42 kg
b.
Fvz = V . ρV . g
Fvz = 0,00015 . 1000 . 10
Fvz = 1,5 N
Těleso se potápí, protože gravitační síla je větší než síla vztlaková.
Tlak, vztlaková síla
Průměrná hustota lidského těla je 1100 kg/m3. Jakou silou je
nadlehčován člověk o hmotnosti 68 kg, je-li celý ponořen ve vodě?
ρT = 1100 kg/m3
ρv = 1000 kg/m3
m = 68 kg
Fvz = ?
V=?
V = m / ρT
V = 68 / 1100
V = 0,0618 m3 = 61,8 l
1. zápis veličin ze zadání
2. vzorec pro výpočet
3. kontrola jednotek před dosazením, převedení
jednotek na základní
4. dosazení čísel
5. výpočet, POZOR na jednotky
6. odpověď
Fvz = V . ρV . g
Fvz = 0,0618 . 1000 . 10
Fvz = 618 N
Člověk je nadlehčován silou 618 N.
nápověda