Page 108 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

4.4 Prawo Archimedesa

Podejmij temat O O Dlaczego łatwiej nauczyć się pływać w wodzie morskiej?

Siła wyporu
Jeśli byłeś nad morzem, zapewne obserwowałeś pływające statki. Pewnie wiesz, że gdy zanurzamy w wodzie takie przed-
mioty jak piłka czy korek, odczuwamy pewien opór. Wnioskujemy z tego, że działa na nie jakaś siła, która „wypycha” je do
góry i nie pozwala im utonąć. Zbadamy w doświadczeniach tę siłę, którą ciecz działa na umieszczone w niej ciała.

Doświadczenie 34.

Badamy siłę, którą ciecz działa na zanurzone
w niej ciała
Niezbędne przedmioty: siłomierz, woreczek
strunowy, zlewka z wodą

Wykonanie:
• Napełnij woreczek wodą, zamknij go, zawieś na siłomierzu
i odczytaj wartość jego siły ciężkości.
• Zawieszony na siłomierzu woreczek z wodą zanurz
całkowicie w zlewce z wodą i ponownie odczytaj
wskazanie siłomierza.

Obserwacje:
• Po zanurzeniu woreczka w wodzie podniósł się poziom wody w zlewce, a siłomierz wskazał w przybliżeniu zero.
Wniosek:
• Na woreczek ze strony cieczy działa siła zwrócona do góry, ponieważ wskazanie siłomierza jest mniejsze niż w powietrzu.
Siłę tę nazywamy siłą wyporu.
• Wartość siły wyporu jest równa ciężarowi wody w woreczku, ponieważ siłomierz wskazuje zero (lub prawie zero).
• Objętość wypartej wody jest równa objętości wody w woreczku, a więc ciężar wypartej wody jest także równy ciężarowi
wody w woreczku. Stąd wniosek, że wartość siły wyporu jest równa ciężarowi wody wypartej przez woreczek z wodą.
Musisz pamiętać, że nasze pomiary najczęściej nie są zbyt dokładne. Pomijamy również ciężar samego woreczka – jego
wkład w ciężar wody w woreczku jest niewielki i dużo mniejszy niż wartość niepewności pomiarowej. Sprawdź, jaka jest
niepewność pomiarowa w przypadku pomiaru siłomierzem.

Czy wartość siły wyporu rzeczywiście jest równa ciężarowi wypartej cieczy, możesz również sprawdzić za pomocą
specjalnego wiaderka i walca (il. 4.11), którego objętość równa się objętości wewnętrznej wiaderka. Strzałka sprężyny
pokazuje jej wydłużenie. Całkowite zanurzenie walca w wodzie znajdującej się w naczyniu z odpływem powoduje, że
część cieczy, której objętość równa jest objętości walca, wylewa się z naczynia do umieszczonej obok szklanki (zlewki)

106