Fysik

Opdrift

15. marts 2014 af 203G (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hej
Jeg sidder med en opgave, hvor jeg får oplyst, at følgende gælder for en polystyrenkugle: $r=7\textup{ cm}, \rho =25\frac{\textup kg}{\textup m^3}$ .

Det er min opgave at bestemme volumen for kuglen, som jeg finder ved:

$V=\frac{4}{3}\pi\cdot0.07^3\textup{ m}=14.37\cdot10^{-4} m^3$ . Dette, tror jeg, er korrekt.

Kuglen bliver nedsænket i en væske med densiteten 1030 kg/m³, og jeg skal beregne opdriften, givet at kuglen er fuldt nedsænket i vandet. Jeg forstår idéen bag opdrift, som den fremlægges i Archimedes' lov (Orbit BA - Supplement s. 13-14), men matematikken synes at være glippet for mig.

Derfor ville jeg sætte pris på en vejledende løsning af denne del af opgaven.

Endelig skal jeg beregne snorkraften, hvis kuglen skal fastgøres til bunden af beholderen. Jeg forstår det sådan, at denne snor skal kunne modstå opdriften, hvorfor
$F_{snor}=F_{opdrift}-F_{tyn}$
Er dette rigtigt?

Brugbart svar (0)

Svar #1
15. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

Opdriften er i størrelse lig med tyngdekraften på den fortrængte væskemængde, dvs

F_op = V·ρ_væske·g

Desuden er størrelsen af tyngdekraften på kuglen

F_tyn = V·ρ_polyst·g

Brugbart svar (0)

Svar #2
15. marts 2014 af peter lind

Opdriften = tyngdekraften på de fortrængte væske = rumfaget af kuglen*massefylde af væske*g

Snorekraften er rigtig

Svar #3
15. marts 2014 af 203G (Slettet)

Javel. Er det virkelig så simpel en formel?

For at være helt sikker:
Er $V$ i udtrykket for $F_{op}$ volumen for legemet - og ikke væsken? Jeg var helt sikker på, at jeg manglede information til løsningen, men måske ikke. Løsningen er i så fald - i dette tilfælde:
$F_{op}=14.37\cdot10^{-4} m^3\cdot1030 \frac{kg}{m3}\cdot98\frac{N}{kg}=145 N$
Er dette ikke en anelse højt?

Brugbart svar (0)

Svar #4
15. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

V er kuglens volumen. Kuglen fortrænger en mængde vand, hvis volumen er nøjagtigt lig med kuglens volumen.

Jo, det er en anelse højt. Tyngdeaccelerationen er g = 9,82 m/s2, ikke 98 m/s² .

Svar #5
15. marts 2014 af 203G (Slettet)

Det er jo også helt rigtig. Tak for hjælpen :)

Skriv et svar til: Opdrift

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.