Page 114 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

4.5 Warunki pływania ciał

Podejmij temat O O Dlaczego ciężki, wykonany ze stali statek może pływać?
O O Dlaczego okręt podwodny może zanurzać się w wodzie i wypływać
na powierzchnię wody?

Jak zachowują się ciała wrzucone do wody?
Spróbujmy przekonać się sami, kiedy ciało tonie, a kiedy pływa. Obserwowa-
łeś na pewno, że wrzucone do wody kawałki drewna, korek, większość two-
rzyw sztucznych – pływają w niej. Natomiast bryłki stali, ołowiu, aluminium
toną w wodzie.
Na każde ciało zanurzone w cieczy działają dwie siły: siła ciężkości zwró-
cona w dół oraz siła wyporu cieczy zwrócona do góry. W zależności od tego,
która z tych sił jest większa, ciało tonie w cieczy lub wypływa na jej powierzch-
nię.
Biorąc pod uwagę wartość siły ciężkości:

F c = m · g = d · V · g
(gdzie: m – masa ciała, g – przyspieszenie ziemskie, d – gęstość ciała, V – objętość
ciała zanurzonego)
i wartość siły wyporu:

F w = d c · V · g

(gdzie: d c – gęstość cieczy, V – objętość wypartej cieczy równa objętości zanu-
rzonego ciała),
rozpatrzmy różne przypadki zachowania się ciał w cieczy.

Ciało tonie

Wartość siły ciężkości ciała F c jest większa od wartości siły wyporu F w :
F w
F c > F w
d · V · g > d c · V · g
F c Po podzieleniu obu stron równania przez iloczyn V · g otrzymujemy:

d > d c
Możemy więc stwierdzić:

4.14 Ciało tonie
jeżeli gęstość ciała zanurzonego w cieczy jest większa od gęstości tej cieczy,
to ciało tonie.

Stwierdzenie tej zależności pozwala nam zrozumieć, dlaczego toną w wo-
dzie kawałki metali i innych substancji o gęstości większej od gęstości wody.

112