Fysik
Tyngdekraft og tryk ved isbjerg
Figuren viser et isbjerg, som befinder sig i en ligevægtstilstand i vand og billedet indikerer, at størstedelen af bjerget er under vandoverfladen. Opgaven har til hensigt at forstå dette naturfænomen samt at opnå en fornemmelse af, hvor meget af isbjerget der skjules af havet.
Formen af isbjerget på figuren er forholdsvis vanskelig at beskrive, så derfor ser vi i stedet på et isbjerg med form som en rektangulær kube med bredden 5,0 "m" , dybden 3,0 "m" og højden 20 "m" . Densiteten af isbjerget er ρ_is=900 "kg" ⁄"m" ^3 og densiteten af havvand er ρ_vand=1030 "kg" ⁄"m" ^3 .
Isbjergets rumfang: 300 m^3
Isbjergets masse: 270.000 kg
Tyngdekraften på isbjerget: 2651400 N
SPØRGSMÅL:
Hvor meget af de 20 m skal der ned i vandet, før isbjerget flyder. - hjælp?? Jeg er gået i stå.
Svar #1
13. november 2012 af Andersen11 (Slettet)
Benyt Arkimedes' lov. Når isbjerget flyder er opdriften på isbjerget netop lig med tyngden af den fortrængte vandmængde.
Svar #2
13. november 2012 af Mathara (Slettet)
Men det er jo følgende formel: Fop = densitet(isvand) * V * g
Men hvordan skal det bruges i forhold til hvor mange meter isbjerg der er nede i vandet?
Svar #3
13. november 2012 af Andersen11 (Slettet)
Man antager, at isbjerget har form af en kasse, med grundfladeareal A = 3m·5m = 15m2 og med en højde H = 20m . Hvis vi lader h være den del af højden, der er under vandet, fortrænges der et rumfang
Vvand = A·h ,
og tyngden af denne mængde vand er
Fop = Vvand·ρvand·g = A·h·ρvand·g ,
der netop er i balance med tyngdekraften på isbjerget
Ftyngde = A·H·ρis·g .
Når isbjerget flyder, gælder der
Fop = Ftyngde , dvs
h·ρvand = H·ρis ,
hvorfor
h = H · ρis / ρvand
Skriv et svar til: Tyngdekraft og tryk ved isbjerg
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.