Mehurčki v šamponu

Mehurčki v šamponu

Enakomerno gibanje

Avtor: Gorazd Planinšič

Težavnost: lahka srednja

Predvideni čas: 10-20 min

Hitrost dvigovanja mehurčkov

  • Mehurčki v šamponu se, kmalu po nastanku, dvigujejo približno s stalno hitrostjo. Iz podatkov, ki jih vsebuje zaporedje fotografij, določite hitrost dvigovanja majhnega in velikega mehurčka.

Ob vsaki fotografiji je neveden čas, pri določanju leg mehurčkov pa si pomagajte z merilom na ravnilu, ki stoji ob plastenki ali z orodjem, ki ga nudi program.

Te zanima zakaj se mehurčki v šamponu dvigujejo s stalno hitrostjo?

Na mehurček, ki se dviguje v šamponu delujejo tri sile: sila vzgona (navpično navzgor), teža plina (navpično navzdol, ta je navadno zanemarljiva) in sila upora, ki nastane zaradi gibanja mehurčka skozi tekočino in deluje v nasprotni smeri kot se giblje mehurček. Sila upora je tem večja, čim večja je hitrost gibanja mehurčka. Na začetku sila vzgona pospešuje mehurček, zato sila upora narašča. Od trenutka, ko sila upora doseže velikost sile vzgona, se mehurček giblje enakomerno. V našem primeru se to zgodi že kmalu po tem, ko mehurček izstopi is slamice.

Hitrosti mehurčkov

Zelo dobro! Gremo naprej.

Naprej

Hitrost velikega mehurčka je , malega pa . Razmislite, v čem so bili vaši odgovori napačni. Na napakah se učimo! Gremo naprej.

Naprej

En ali oba odgovora sta nepravilna. Preverite, ali ste rezultata zapisali v in ali ste lege mehurčkov vselej odčitavali na istem mestu mehurčka.

Ponovno

Namig

  • Spomnite se kako izračunamo hitrost pri enakomernem gibanju.

Graf časovnega spreminjanja lege mehurčka

  • Kateri graf najbolje opisuje časovno spreminjanje lege velikega (rdeče) in malega (modro) mehurčka tekom prve sekunde poskusa?
(./datoteke/grafA.png)
(./datoteke/grafB.png)
(./datoteke/grafC.png)
(./datoteke/grafD.png)

Odgovor je pravilen! Gremo naprej.

Naprej

Pravilni odgovor je prikazan spodaj. Razmislite, v čem so bili vaši odgovori napačni. Na napakah se učimo! Gremo naprej.

(./datoteke/grafC.png)

Naprej

Še enkrat pozorno preglejte fotografije. Posebej bodite pozorni na legi obeh mehurčkov ob času .

Ponovno

Sile na dvigajoč se mehurček

  • Katera slika pravilno kaže vsoto sil, ki delujejo na dvigajoči se mehurček v tem poskusu?
(./datoteke/mehurcki6.png)
(./datoteke/sileA.png)
(./datoteke/sileB.png)
(./datoteke/sileC.png)

Odlično vam gre! Sledi še zadnje vprašanje.

Naprej

Ponovno ste izbrali napačen odgovor. Ker se mehurček giblje s stalno hitrostjo, je vsota sil nanj enaka . Če bi bila vsota sil na mehurček različna od nič, bi se ta gibal pospešeno. Sledi še zadnje vprašanje.

Naprej

Odgovor ni pravilen. Spomnite se, kaj pravi Newtonov zakon.

Ponovno

Sila vzgona

  • Ocenite silo vzgona, ki deluje na mali mehurček med dvigovanjem v šamponu. Gostota šampona je , ostale podatke pa ocenite iz fotografij.
    Predpostavite, da mehurčki, ki jih vidimo, niso popačeni zaradi oblike plastenke.

Prišli ste do konca naloge.
Upamo, da ste se ob reševanju naloge naučili kaj novega.

Zaključi

Vzgon je enak teži izpodrinjene tekočine. Prostornina mehurčka je približno , zato je sila vzgona približno . Ker ne moremo natančno oceniti polmera mehurčka, sprejmemo tudi rezultate, ki so za večji ali manjši od tega.

Naprej

Odgovor ni pravilen. Spomnite se, kako je določena sila vzgona. Pri oceni prostornine mehurčka predpostavite, da ima mehurček obliko krogle.

Ponovno

0%
0%