řešení příkladu - ZŠ a ZUŠ Vltava

Fyzika ZŠ / příklad na výpočet vztlakové síly
Díky působení vztlakové síly se zdají být věci ve vodě lehčí. O kolik jsme ponořeni po
krk v moři zdánlivě lehčí?
Víme: hustota lidského těla je 985 kg/m3, hustota mořské vody je 1026 kg/m3.
Průměrná hmotnost hlavy je 4,6 kg.
Nápověda: výsledek zjistíš jako rozdíl mezi gravitační a vztlakovou sílou.
Do zadání je třeba přidat vlastní hmotnost.
m
V
Fg
Fvz
= 80 kg
= ? m3
=?N
=?N
zápis
Gravitační síla působí na celé tělo.
Fg = m . g
Fg = 75,4 kg . 10
výpočet
gravitační síly
Fg = 754 N
Vztlaková síla působí pouze na ponořenou část těla.
Objem ponořené části těla získám ze známého vztah pro závislost
hmotnosti, hustoty a objemu.
V=m:ρ
V = (m – 4,6 kg) : ρ
V = 75,4 kg : 985 kg/m3
výpočet
objemu ponořené
části těla
V = 0,077 m3
http://www.zsvltava.cz/fyzika
Fyzika ZŠ / příklad na výpočet vztlakové síly
Vztlaková síla působí pouze na ponořenou část těla:
Fvz = V . ρ . g
3
Fvz = 0,077 kg . 1026 kg/m . 10
výpočet
vztlakové síly
Fvz = 790 N
Výsledek:
F = Fg - Fvz
grafické
skládání sil
F = 754 N – 790 N
F = -36 N
Výsledek ukazuje jak velká je převaha
jedné síly nad druhou.
Znaménko mínus určuje výsledný směr opačný než působí síla Fg.
Vztlaková síla převládá nad silou
gravitační. Není tedy nutné gravitační
sílu překonávat – dá se říci, že ve vodě
zdánlivě nevážíme nic.
Ponořeni ve vodě jsme zdánlivě lehčí
o celou svoji hmotnost.
Pokud ve vodě „zvedáme“ těleso s menší hustotou, působíme stejným směrem jako převládající vztlaková
síla. Zvyšujeme tak celkový rozdíl mezi vztlakovou a gravitační sílou.
http://www.zsvltava.cz/fyzika