Fysik

Tryk og opdrift

06. maj 2022 af GustavHen - Niveau: B-niveau

Jeg har fået spørgsmålet: "En lille ballon med en volume på 5L, over vand, trækkes ned i 40 meters dybde, hvor havvandet, har en densitet på 1,3g/cm^3 (Se opgave 2) Hvilken opdrift får ballonen

Opgave 2 ses her:

Brugbart svar (0)

Svar #1
06. maj 2022 af mathon

$\small \small \begin{array}{lllllll} \textup{Tryk i 40 m's dybde:}\\&\! \! \! p=\left(101325\;\mathrm{Pa }\right)+\left ( 40\;\mathrm{m} \right )\cdot \left (1.3\cdot 10^3\;\mathrm {\frac{kg}{m^3}} \right )\cdot \left ( 9.82\;\mathrm{ \frac{N}{kg}} \right )=611965\;\mathrm{Pa} \end{array}$

Brugbart svar (1)

Svar #2
07. maj 2022 af Sveppalyf

Opdriften:

Trykket er blevet forøget med en faktor

6,1*10⁵ Pa / 101325 Pa = 6,0

Volumenet er derfor blevet reduceret med en tilsvarende faktor:

V_ballon = 5 L / 6,0 = 0,8 L

Opdriften kan vi beregne med Archimedes:

F_opdrift = m_{fortrængt væske} * g <=>

F_opdrift = V_ballon * ρ_saltvand * g

F_opdrift = 0,8 L * 10^-3 m³/L * 1,3*10³ kg/m³ * 9,82 m/s² = 11 N

Brugbart svar (0)

Svar #3
07. maj 2022 af mathon

... forudsat temperaturen er konstant.

Brugbart svar (0)

Svar #4
07. maj 2022 af Sveppalyf

Det er rigtigt.

Idealgasligningen siger

pV = nRT

n (stofmængden af luft i ballonen) er konstant, Gaskonstanten R er selvfølgelig konstant, og hvis vi også kan antage at temperaturen T er konstant, så siger ligningen at pV er konstant. Dvs. at når p øges med en vis faktor, så reduceres V med tilsvarende faktor.

Det er også kendt som Boyles lov:

https://da.wikipedia.org/wiki/Boyles_lov

Skriv et svar til: Tryk og 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.