Fysik

Archimedes lov

25. december 2019 af Batsamyou - Niveau: B-niveau

Nogle som kan forklare mig archimedes lov på en nem og enkel måde. Har prøvet at læse på nettet, dog er de fleste forklaringer meget komplicerede. :((


Brugbart svar (1)

Svar #1
25. december 2019 af ringstedLC

Måske har du ikke set: https://www.studieportalen.dk/kompendier/fysik/mekanik/archimedes-lov som SP anbefaler.

"Når et legeme nedsænkes i ..., så ringer telefonen".


Svar #2
25. december 2019 af Batsamyou

"Opdriftens kraft på et legeme er lig den tyngdekraften, legemet ville være udsat for, hvis det bestod af det samme som væsken.

Altså hvis vi sænker et jernlod ned i noget vand, er jernloddets opdrift lig tyngdekraften på det volumen vand, som blev skubbet væk, da loddet blev sænket ned."

Jeg forstår ikke helt dette stykke. Kunne nogen prøve at forklare det?


Brugbart svar (0)

Svar #3
25. december 2019 af mathon

Der gælder:
                         Væsketrykket på en prismeformet klods er ens i samme vandrette lag, men forskelligt i
                         forskellige dybder.

                         Trykket på det nedsænkede legemes øverste side er \small p_1=h_1\cdot \varrho _{v\ae ske}\cdot g

                         medens trykket på det nedsænkede legemes underside side er
                         \small p_2=h_2\cdot \varrho _{v\ae ske}\cdot g\quad h_2>h_1

                         Trykforskellen er  \small \Delta p=\left ( h_2-h_1 \right )\cdot \varrho _{v\ae ske}\cdot g=\Delta h\cdot \varrho _{v\ae ske}\cdot g

                         \small \frac{F_{op}}{A}=\Delta h\cdot \varrho _{v\ae ske}\cdot g

                         \small F_{op}=\left (\Delta h\cdot A \right )\cdot \varrho _{v\ae ske}\cdot g

                         \small F_{op}=V\cdot \varrho _{v\ae ske}\cdot g        hvilket er tyngden af den fortrængte væskemængde. 
                           


Svar #4
26. december 2019 af Batsamyou

Kan vi så fra denne sætning udlede, at massen af genstanden, er den samme som massen af det fortrængte væske, når tyngdekraften er den samme?


Svar #5
26. december 2019 af Batsamyou

Jeg tror, at jeg har forstået det. Vil denne sætning, så altså sige at opdriften på en genstand er lige så stor som tyngdekraften på den fortrængte væske. det der så vil afgør om genstanden flyder eller synker, er om den har en større/mindre masse end vand i forhold til volumen, som den har fortrængt. 

Giver det mening?


Brugbart svar (0)

Svar #6
26. december 2019 af peter lind

det er korrekt


Brugbart svar (0)

Svar #7
26. december 2019 af Eksperimentalfysikeren

Det er ikke formuleret korrekt i kompendiet. Kompendiets formulering går ud fra, at hele legemet nedsænkes i væsken.

En anden formulering, som jeg mener er direkte oversat fra Archimedes, er: "Når et legeme nedsænkes i en væske, vil det miste lige så meget i vægt, som den fortrængte væskemængde vejer."

Archimedes siges at være kommet frem til sin lov, da han gik i bad i et fyldt badekar, hvor vandet så løb over.


Svar #8
26. december 2019 af Batsamyou

Jeg er lidt forvirret nu. Det jeg har forstået er:

Opdrift er den kraft som trækker et genstand op. Archimedes lov siger, at "Ethvert objekt, helt eller delvist nedsunken i en væske, bliver påvirket af en opdrift lig den vægt af væsken forskudt af objektet."

Det vil altså sige, at når et legeme nedsænkes i vand, bliver det lige så meget lettere, som vægten af den mængde vand det fortrænger. Dette er princippet bag opdrift. Hvis legemet, som er nedsunket i vand, vejer mere end det fortrængte vand, så vil den synke, hvis den vejer mindre vil den flyde.

Giver det mening?


Svar #9
26. december 2019 af Batsamyou

Er der andet, som du mener er vigtigt at vide?


Svar #10
26. december 2019 af Batsamyou

For at finde opdrift, skal man trække opdriften fra tyngdekraften. Tyngdekraften på genstanden er lige så stor som tyngdekraften på den fortrængte væske?


Brugbart svar (0)

Svar #11
26. december 2019 af peter lind

Nej. Så for man den totale kraft på legemet forudsat at der ikke virker andre kræfter


Brugbart svar (0)

Svar #12
26. december 2019 af Eksperimentalfysikeren

#10 Nej, opdriften på genstanden er lige så stor som tyngdekraften på den fortrængte væske. Ved meget små legemer, f.eks. den insektart, der hedder skøjteløber, vil overfladespændingen påvirke legemet. Det er derfor insekterne kan løbe ovenpå vandoverfladen. Her der der tre kræfter i spil: Tyngdekraften, overfladespændingen og opdriften. Opdriften er stadig leg med vægten af den fortrængte væskemængde, men denne mængde er reduseret, så opdriften er ikke så stor som tyngdekraften. Forskellen er den kraft, der kommer fra overfladespændingen.


Svar #13
26. december 2019 af Batsamyou

Okay så det er opdriften på genstanden, som er lige så stor som tyngdekraften på den fortrængte væske? . Hvis legemet, som er nedsunket i vand, vejer mere end det fortrængte vand, så vil den synke, hvis den vejer mindre vil den flyde.

Er det forstået rigtigt?

Brugbart svar (0)

Svar #14
27. december 2019 af Eksperimentalfysikeren

Det er rigtigt forstået.


Svar #15
27. december 2019 af Batsamyou

Så ud fra denne sætning, kan vi så ikke udlede at når en genstand nedsænkes i vand, vil den få den samme masse som massen på det fortrængte vand?


Brugbart svar (0)

Svar #16
27. december 2019 af Eksperimentalfysikeren

Nej, den har stadig samme masse.


Brugbart svar (0)

Svar #17
27. december 2019 af ringstedLC

#15: Nej. Massen af genstanden forbliver uændret, - kun dens vægt ændres. Det er vigtigt at skelne mellem masse og vægt. En masse vejer det som tyngdekraften gn tiltrækker den med.

\begin{align*} \text{v\ae gt} &= g_n\cdot \text{masse} \;,\;g_{\text{\,Jorden}}=g=9.82\;\left (\frac{m}{s^2}\right ) \end{align*}

Hvis en genstand vejes på en fjedervægt, er det i virkeligheden størrelsen af tyngdekraften på genstanden, der måles og ikke dens masse. Men da den lokale tyngdekraft kendes, kan skalaen/udlæsningen på vægten kalibreres til at vise "masse". Ikke desto mindre vil den samme genstand og vægt brugt på fx Månen vise en anden (og der mindre) masse, alene fordi tyngdekraften på Månen er mindre end på Jorden, hvor vægten blev kalibreret.

\begin{align*} \text{v\ae gt}_{\text{\,Jorden}} &= \text{masse}_{\,x}\cdot g \\ \text{v\ae gt}_{\text{\,M\aa nen}} &= \text{masse}_{\,x}\cdot g_{\text{\,M\aa nen}}\approx \text{masse}_{\,x}\cdot \tfrac{1}{6}\cdot g \\ \text{masse}_{\,x}\cdot |\text{opdrift}|=\text{v\ae gt}_{\text{\,i\,vand}} &= \text{v\ae gt}_{\text{\,fortr.\,vand}}=\text{masse}_{\text{\,fortr.\,vand}}\cdot g \end{align*}

Her er det den numeriske værdi af "opdrift", fordi "opdrift" er en negativ størrelse, da den er modsat rettet af g.

Hvis genstanden placeres på en skålvægt med lodder med kendte masser, vises hvornår de to masser er ens, uanset hvor vejningen foregår, fordi tyngdekraften på de to skåle er den samme. Denne metode kræver så blot, at man kender den lokale tyngdekraft for at genstandens vægt kan bestemmes.

\begin{align*} \text{masse}_{\,x}\cdot g_n &= \text{masse}_{\text{\,lod}}\cdot g_n \\ \text{masse}_{\,x} &= \text{masse}_{\text{\,lod}} \end{align*}

Ligningens lighedstegn symboliserer vægtstangens balance.

Archimedes vidste formentlig ikke noget om masse og tyngdekraft. Men han havde selvfølgelig et begreb om sin "vægt" i forhold til andre vægte udfra vippeprincippet, der var blevet forfinet i skålvægten. Med historien om badekarret, skulle han så have tænkt, at hans vægt "vippede" noget af vandets vægt op og ud af karret.

Bemærk at ordet vægt kun sjældent forekommer i fysikopgaver/tekster og ingen steder i formlerne. Mens ordet masse sjældent høres i hverdagssproget.

I #13 bruges "vejer" (en vægt), = OK.

I #15 bruges "masse", = forkert.

Du har sikkert set, hvordan en dykker under vand nemt håndterer sine iltflasker m.m.. Men ved opstigning fra vandet tager flaskerne af og får en hjælper i båden til at løfte dem ud af vandet, inden han kravler op i båden. Flaskerne vejer mere uden opdriften fra vandet, men deres masse er uændret.


Svar #18
27. december 2019 af Batsamyou

Okay nu er jeg forvirret.....

Kunne du prøve at forklare mig opdrift/archimedes lov med dine ord? De forklaringer jeg finder på nettet er typisk meget komplicerede....

Spørgsmål jeg har svært ved at forstå:

- Hvad sker der med et genstand når den nedsænkes i vand? Vil den miste lige så meget vægt, som det fortrængte vand vejer eller?

- Hvordan beregner man opdrift?

- Hvordan fungere opdrift? Kunne du måske give et eksempel på en opgave med opdrift?

- Hvordan hænger opdrift og archimedes lov sammen? Det har jeg lidt svært ved at forstå

Tusind tak på forhånd, du/I har hjulpet mig rigtig meget indtil videre :))))


Svar #19
27. december 2019 af Batsamyou

Jeg har svært ved at forstå, hvordan "Opdriften på en gentand i en væske er lige så stor som tyngdekraften på den fortrængte væske." Hvis nogle kunne forklare dette, så tror jeg, at jeg ville forstå alt andet


Brugbart svar (0)

Svar #20
27. december 2019 af ringstedLC

Og nu bliver det så rigtig dumt, at du kører i to tråde om det samme spørgsmål, men nu sakser jeg lige fra den anden og så har du forhåbentlig gjort det for sidste gang.

#4

Hvis genstanden ligger stille i vækstesøjlen, gælder Newtons 1. lov. Den resulterende kraft på legemet er dermed 0. Opdriften og tyngdekraften er naturligvis ikke altid den samme. Opdriftskraften er afhængig af væskens (eller for den sags skyld gassens) densitet og volumnet af den fortrængte væskemængde. 

Hvis du beregner tyngdekraften på et legeme (m*g), så skal du sammenligne det med opdriftskraften, som er massen af den fortrængte væskemængde*g. Hvis tyngdekraft>opdriftskraft synker legemet naturligvis. Hvis opdriften=tyngdekraften vil legemet ligge stille. Hvis opdriftskraft>tyngdekraft vil legemet accellerere opad. Eks. hvis du tvinger en badering ned i en swimmingpool.

#5

Okay tusind tak, det giver god mening. 

Så hvis vi skal finde opdriften, så skal vi regne med volumen af den fortrængte væskemængde og væskens densitet.  Derefter skal vi så finde tyngdekraften på legemet, som er massen af legemet ganget med tyngdeacceleration.

ja; fordi:

\begin{align*} \text{opdrift} &= m_{vand}\cdot g \\ &= V_{vand}\cdot \rho _{vand}\cdot g \\ &= m_{genst.}\cdot \rho _{genst.}\cdot \rho _{vand}\cdot g \\ \end{align*} 

Når vi har gjort det, skal vi trække tyngdekraften fra opdriften og på den måde, ved vi hvor stor opdriften er på legemet?

Det duer jo ikke...

\begin{align*} x-\text{tyngdekraft} &= x \\ x &= \;? \end{align*}

Men differensen mellem tyngdekraft og opdrift afgør om genstanden bevæger sig op el. ned, eller ligger stille i vædsken.

#18: Det er jeg ked at læse; #17 var jo ment som en uddybning.

Husk nu: Din egen #13 var rigtig. Men fordi du så i #15 skriver "masse", måtte dette korrigeres.


Forrige 1 2 Næste

Der er 25 svar til dette spørgsmål. Der vises 20 svar per side. Spørgsmålet kan besvares på den sidste side. Klik her for at gå til den sidste side.