Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 5 frågor/svar hittade Kraft-Rörelse [19055] Vikterna är av järn och väger 1 kg. Vi kan bortse från ballongens/luftens vikt. Svar: Arkimedes princip, se fråga 13509 Pascals lag, se fråga 14772 Allmänna gaslagen, se fråga 16511 Låt oss kalla ballongens volym för V10 dm3 (på 10 m djup) och V0 dm3 (vid vattenytan). Viktens volym kallar vi V. Vi kan räkna ut V från järnets densitet 7.87 g/cm3 V = 1000/7.87 = 127 cm3 = 0.127 dm3 Övertrycket på 10 m djup ges av Pascals lag p = rgh = 1000*10*10 = 105 Pa Trycket vid botten är då p10 = p0 + p = 2*105 Pa eftersom lufttrycket vid ytan p0 = 105 Pa. Från gaslagen pV = konst (temperaturen antas konstant) får vi p0*V0 = p10*V10 105*V0 = 2*105*V10 dvs V0 = 2V10 Trycket på 10 m djup är alltså två gånger så högt som vid ytan. Volymen vid ytan blir då dubbla volymen vid botten. Den nedåtriktade kraften (tyngdkraften) är m*g. Lyftkraften enligt Arkimedes princip är -volymen*(vätskans densitet)*g där minustecknet indikerar att lyftkrften verkar uppåt. Nettokraften vid botten blir mg - (V+V10)*r*g > 0 (netto positiv) Om vi förkortar bort g, sätter m = 1 kg och vattnets densitet till 1 kg/dm3 får vi 1 - (V+V10) > 0 [1] På samma sätt får vi nettokraften vid ytan 1 - (V+V0) < 0 (netto negativ) eller 1 - V-2V10 < 0 [2] Olikhet (1) ger 1 - 0.127 = 0.873 > V10 [3] Olikhet (2) ger 1 - 0.127 = 0.873 < 2V10 eller 0.437 < V10 [4] Vi kan kombinera [3] och [4] till 0.437 < V10 < 0.873 eller 0.874 < V0 < 1.746 Alla volymer är i dm3. Nyckelord: Arkimedes princip [32]; Pascals lag [5]; gaslagen, allmänna [24]; Kraft-Rörelse [15528] Svar: F = rgh*A där A är plattans yta. Om kakelplattornas massa är m är det nedåtriktade kraften mg. Om vi sätter krafterna lika får vi: mg = rgh*A Om kakelplattans densitet är rk och tjockleken t får vi: rk*A*t = rh*A dvs h = rk*t/r Med ett rimligt densitetsförhållande mellan kakelplatta och vatten på 3 får vi h = 3*0.8 = 2.4 cm Några kommentarer: 1 Vi förutsatte att plattan sitter horisontellt i bassängen, dvs under en kant. 2 Det behövs naturligtvis mycket större djup för att plattan skall sitta säkert fast - vi har bara räknat på gränsvärdet. 3 Räkningen förutsätter ochså att det inte kommer in något vatten bakom plattan - i så fall får man ett tryck åt motsatt håll och plattan kommer att lossna. 4 Observera tekniken att härleda en formel med symboler och att inte sätta in några siffror förrän på slutet. Man vinner mycket på detta: Nyckelord: Pascals lag [5]; Kraft-Rörelse [15034] Tacksam för svar.. jag har funderat på detta mycket nu!! Svar: Ett exempel på att kraftförhållande har med ytan att göra är en hydraulisk press eller en domkraft, se länk 2. Där kan man förstärka den ingående kraften genom att göra ytan som den utgående kraften verkar på mycket större. Observera att det är arbetet (energin) som bevaras, inte kraften: arbetet = kraften*sträckan. Nyckelord: Pascals lag [5]; 1 http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrostatic_pressure Kraft-Rörelse [14772] Svar: Pascals princip, eller Pascals lag, innebär att tryck som utövas i någon del av en fluid (vätska eller gas) i vila överförs utan förlust till alla delar av fluiden. Denna princip har viktiga tekniska tillämpningar inom till exempel hydrauliken. Övertrycket p som funktion av djupet h i en vätska med densiteten r ges av p = rgh Se Tryck#Hydrostatiskt_tryck Kommentar: I ovanstående definition av Pascals princip från svenska Wikipedia har vätska bytts ut mot det mer korrekta fluid för att även inkludera gaser. Fluid är ett begrepp inom fysik, särskilt strömningsmekanik och akustik, som motsvarar en vätska eller en gas. (Fluid Nyckelord: Pascals lag [5]; Kraft-Rörelse [851] Svar:
Vad som händer i försöket du beskriver är att vattenpelaren
stannar vid 10-metersnivån, och resten av röret blir
lufttomt rum. Uppdatering 26/10/06: För SI-systempuristerna (även jag rekommenderar att ni använder SI-enheter så långt som möjligt för att undvika fel) här är SI-varianten av uträkningen: Normalt lufttryck är 1.013*105 Pa (Pascal=N/m2). Trycket från en vattenpelare med höjden h är rgh (r är vattnets densitet och g är tyngdaccelerationen). Om vi sätter dessa lika får vi 1.013*105 = rgh = 1000*9.81*h vilket ger h = 10.3 m. Nyckelord: vattenpump [2]; Pascals lag [5]; Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.