Experimente principiale distractive arhimede

Conţinut

• Cum a început totul
• Ball versus coca
• Trecerea balonului cu heliu
• Strugure plutitoare

„Oasis of the Seas” este cea mai mare navă de croazieră din lume cu o masă de 100.000 de tone, dar plutește. Proiectanții navei folosesc principiul Archimedes care afirmă că pentru ca o barcă să plutească trebuie să înlocuiască un volum egal de apă mai mult decât greutatea proprie. Acest concept complex este făcut mai accesibil studenților prin utilizarea demonstrațiilor și experimentelor interesante precum cele descrise mai jos.

Cum a început totul

În Grecia antică, regele Hiero al II-lea a comandat o coroană pentru a fi făcută de un orfier local. El se îndoia că este vorba de aur pur, așa că i-a dat filozofului-savant Arhimede sarcina de a afla. Arhimede a intrat într-o baie caldă și a văzut că apa se scurge pe o parte, în timp ce el s-a scufundat în cadă și a realizat că apa deplasată era egală cu volumul corpului său. „Eureka!”, A exclamat el când a stabilit că poate folosi această tehnică de deplasare pentru a calcula volumul și densitatea coroanei. Testul său a dovedit că densitatea coroanelor era mai mică decât aurul, astfel încât coroana nu era aur pur.

Ball versus coca

Când este întrebat de ce se scufundă un cilindru de aluminiu, un student ar putea să răspundă în mod incorect, „Pentru că cântărește mai mult.” Oferați elevilor două bucăți de folie de aluminiu de 5 inci de 5 inci. Găsiți masa ambelor. Rugați elevii să croiască un pătrat de folie într-o bilă strânsă, să-l arunce în apă și să-l privească cum se scufundă. Experimentează cu cel de-al doilea pătrat până găsești o modalitate de a face aluminiu să plutească. Când aluminiul are o formă de barcă, acesta va pluti, deoarece volumul a crescut foarte mult în timp ce masa a rămas aceeași. Coca navei este umplută cu aer, crescând volumul fără a adăuga o greutate semnificativă. Barca va pluti dacă masa barcii este mai mică decât apa pe care o deplasează. Cu o coca scobită, barca va deplasa mai multă apă decât mingea.

Trecerea balonului cu heliu

••• Comstock / Stockbyte / Getty Images

Forța gravitației depinde de masa obiectului pentru a o trage în jos printr-un fluid. Când obiectul începe să se scufunde, forța flotantă acționează pentru a împinge obiectul în sus. Dacă forța gravitațională este mai mare decât forța flotantă, obiectul se va scufunda. Baloanele de heliu plutesc în aer, deoarece masa de aer pe care o mută este mai mare decât masa heliului și a balonului. Legați o panglică de un balon de heliu și acesta va pluti, deoarece forța flotantă este mai mare decât forța gravitațională. Măriți forța gravitației prin creșterea greutății. Lega covrigii de panglică, mărind greutatea până când balonul se scufundă. Acum netezi bucăți mici de covrig până când balonul începe să crească încet. Dacă puteți face ca balonul să „învârtă”, forța gravitațională este egală cu forța flotantă.

Strugure plutitoare

Folosind directorul lui Arhimede, elevii pot determina dacă un obiect se va scufunda sau va pluti în diferite lichide. Pregătiți un pahar limpede cu apă caldă. Adăugați un strugure și se va scufunda. Adăugați sare în pahar și strugurii încep să plutească. Amintiți-vă principalului Arhimede: Dacă un obiect cântărește mai mult decât volumul propriu în fluid, acesta se va scufunda. Adăugarea de sare în apă va crește masa pe unitate de volum până când va fi egală sau mai densă decât strugurii. În acest moment strugurele va pluti.