ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Fizyka · Właściwości materiiklasa 7 · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/sp/7/fizyka/sila-wyporu-i-prawo-archimedesa/

Fizyka · Właściwości materii · kl. 7

Siła wyporu i prawo Archimedesa

Woda wypycha w górę wszystko, co w niej zanurzysz. Zobacz, kiedy coś tonie, a kiedy pływa.

ok. 3 min czytania10 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Siła wyporu

  • Kamień w wodzie wydaje się lżejszy, bo ciecz wypycha w górę każde zanurzone ciało – to siła wyporu. Działa też w gazach, np. w powietrzu.
  • Skąd się bierze? Na dolną ściankę ciała ciecz naciska mocniej niż na górną, bo dolna jest głębiej.
  • Prawo Archimedesa: na ciało zanurzone w cieczy (lub gazie) działa siła wyporu skierowana pionowo w górę, równa ciężarowi cieczy (gazu) wypartej przez to ciało.
Zapamiętaj

Fw = ρc · g · Vz

  • Fw – siła wyporu [N]; ρc – gęstość cieczy, nie ciała [kg/m³]; g ≈ 10 N/kg; Vz – objętość zanurzonej części ciała [m³].

2Pomiar siłomierzem

  • Zawieś ciało na siłomierzu – pokaże jego ciężar. Zanurz je w wodzie – siłomierz pokaże mniej. Siła wyporu to różnica tych wskazań.
0481212 N048128 Nw powietrzuw wodzieFw= 12 N − 8 N = 4 N
Siła wyporu = wskazanie w powietrzu − wskazanie w wodzie
Sprawdź, czy rozumiesz

Siłomierz pokazuje 15 N, gdy ciało wisi w powietrzu, i 9 N, gdy jest całe zanurzone w wodzie. Siła wyporu to

3Tonie czy pływa?

GęstościSiłyCo się dzieje?
ρ ciała > ρ cieczyFg > Fwtonie
ρ ciała = ρ cieczyFg = Fwpływa całkowicie zanurzone
ρ ciała < ρ cieczyFw > Fg, gdy jest zanurzonewypływa, potem pływa częściowo zanurzone (Fw = Fg)
tonieρ ciała > ρ cieczypływa zanurzoneρ ciała = ρ cieczypływa na powierzchniρ ciała < ρ cieczyFw– wypórFg– ciężar
Tonie, pływa zanurzone, pływa na powierzchni
  • Lód (ok. 920 kg/m³) pływa po wodzie, a ok. 9/10 jego objętości jest pod wodą.
  • Stalowy statek pływa, bo jest pusty w środku – jego średnia gęstość jest mniejsza od gęstości wody.
  • Okręt podwodny wpuszcza wodę do zbiorników, żeby się zanurzyć, a wypompowuje ją, żeby się wynurzyć. Balon z ogrzanym powietrzem unosi się, bo wypór powietrza jest większy od jego ciężaru.
Zapamiętaj

Ciało pływa po powierzchni, gdy jego średnia gęstość jest mniejsza od gęstości cieczy. Wtedy Fw = Fg.

4Przykład krok po kroku

  • Dane: Vz = 400 cm³ = 0,0004 m³ (kamień cały pod wodą), ρc = 1000 kg/m³, g = 10 N/kg.
  • Wzór: Fw = ρc · g · Vz.
  • Obliczenia: Fw = 1000 kg/m³ · 10 N/kg · 0,0004 m³ = 4 N.
  • Odpowiedź: na kamień działa siła wyporu 4 N.
Uwaga na błąd

Wstawianie gęstości kamienia zamiast gęstości wody albo objętości w cm³ zamiast w m³.

Sprawdź, czy rozumiesz

Drewniany klocek pływa po wodzie częściowo zanurzony. Siła wyporu działająca na klocek jest

✎Ściąga: Siła wyporu i prawo Archimedesa

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • Fw = ρc · g · Vz
  • Ciało pływa po powierzchni, gdy jego średnia gęstość jest mniejsza od gęstości cieczy. Wtedy Fw = Fg.
  • Prawo Archimedesa: na ciało zanurzone w cieczy (lub gazie) działa siła wyporu skierowana pionowo w górę, równa ciężarowi cieczy (gazu) wypartej przez to ciało.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Jaka siła wyporu działa na ciało o objętości 0,002 m³ całkowicie zanurzone w wodzie (g = 10 N/kg)?

    1. A0,02 N
    2. B2 N
    3. C200 N
    4. D20 N
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: 20 N – Fw = 1000 kg/m³ · 10 N/kg · 0,002 m³ = 20 N.

  2. Siłomierz pokazuje 15 N, gdy ciało wisi w powietrzu, i 9 N, gdy jest całe zanurzone w wodzie. Siła wyporu to

    1. A6 N
    2. B24 N
    3. C9 N
    4. D15 N
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 6 N – Fw = 15 N − 9 N = 6 N.

  3. Ciało o objętości 500 cm³ zanurzono całkowicie w nafcie (ρ = 800 kg/m³). Siła wyporu to (g = 10 N/kg)

    1. A4000 N
    2. B0,4 N
    3. C4 N
    4. D40 N
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 4 N – 500 cm³ = 0,0005 m³, Fw = 800 · 10 · 0,0005 = 4 N.

  4. Ciało tonie w cieczy, gdy

    1. Ajego gęstość jest równa gęstości cieczy
    2. Bjego gęstość jest większa od gęstości cieczy
    3. Cjego gęstość jest mniejsza od gęstości cieczy
    4. Dsiła wyporu jest większa od ciężaru
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: jego gęstość jest większa od gęstości cieczy – Gdy ρ ciała > ρ cieczy, ciężar przewyższa siłę wyporu.

  5. Kulkę o gęstości równej gęstości wody umieszczono w połowie głębokości akwarium. Kulka

    1. Awypłynie i wyskoczy nad wodę
    2. Bopadnie na dno
    3. Cpozostanie tam, pływając całkowicie zanurzona
    4. Dwypłynie i będzie pływać częściowo zanurzona
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: pozostanie tam, pływając całkowicie zanurzona – Gdy gęstości są równe, Fw = Fg w każdym miejscu cieczy.

  6. Drewniany klocek pływa po wodzie częściowo zanurzony. Siła wyporu działająca na klocek jest

    1. Arówna zeru
    2. Bmniejsza od ciężaru klocka
    3. Cwiększa od ciężaru klocka
    4. Drówna ciężarowi klocka
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: równa ciężarowi klocka – Pływające ciało jest w równowadze, więc Fw = Fg.

  7. Statek wpływa z rzeki do morza (woda słona ma większą gęstość). Statek

    1. Azanurzy się głębiej
    2. Bzatonie
    3. Czanurzy się płycej
    4. Dzanurzy się tak samo
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: zanurzy się płycej – W gęstszej wodzie do zrównoważenia ciężaru wystarczy mniejsza objętość zanurzona.

  8. Balon wypełniony ogrzanym powietrzem unosi się, bo

    1. Aciepłe powietrze ma większą gęstość niż zimne
    2. Bciepłe powietrze ma mniejszą gęstość niż zimne
    3. Cciepłe powietrze nie ma masy
    4. Dna balon nie działa siła ciężkości
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: ciepłe powietrze ma mniejszą gęstość niż zimne – Siła wyporu działa także w gazach i przewyższa ciężar balonu.

Cały dział „Właściwości materii”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Rozwiąż quiz · 8 pytańFiszki · 10🔊 Posłuchaj notatki

Ten sam temat w innych klasach i przedmiotach

Siła wyporu i prawo Archimedesa · Fizyka, klasa 1 LO

Więcej: Fizyka, klasa 7

Czym zajmuje się fizyka?Wielkości fizyczne i jednostkiPomiary i niepewność pomiarowaTabele, wykresy i zależnościRuch i jego względnośćPrędkość i ruch jednostajny prostoliniowyRuch jednostajnie przyspieszony i opóźnionySiła i jej cechyZasady dynamiki NewtonaSwobodne spadanie ciałOpory ruchu: tarcie i opór powietrzaPraca mechanicznaMocEnergia mechaniczna i zasada jej zachowaniaTemperatura i energia wewnętrznaZmiana energii wewnętrznej: praca i ciepłoSposoby przekazywania ciepłaCiepło właściweZmiany stanu skupieniaBudowa materiiOddziaływania międzycząsteczkowe i napięcie powierzchnioweStany skupienia i ich właściwościGęstośćParcie, ciśnienie i ciśnienie atmosferyczneCiśnienie hydrostatyczne i prawo PascalaDoświadczenie krok po krokuFizyka w domu, w transporcie i w przyrodzieFizyka w technice: maszyny proste