jsMath

Vzgon - izpeljava enačbe, plavanje in vzgon

Pritisnite F11

Iz varnostnih razlogov je mogoče celozaslonski način vključiti samo s pritiskom na gumb F11 na tipkovnici.

Ko ste enkrat v celozaslonskem načinu, ga izključite spet s pritiskom na F11.

Vzgon - izpeljava enačbe, plavanje in vzgon

Avtor: Katarina Susman

Težavnost: vsi nivoji

Predvideni čas: 20-45 min

Sodelujoče organizacije

Izvedbo projekta je omogočilo sofinanciranje Evropskega socialnega sklada Evropske unije in Ministrstva za šolstvo in šport. Pri tehnični izvedbi projekta so sodelovali: Fakulteta za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, Inštitut za matematiko, fiziko in mehaniko in podjetje Hruška d.o.o.

Vzgon

Imamo dve telesi, ki ju potopimo v vodo. Prvo telo je izpodrinilo 8l vode, drugo pa 10l. Kaj lahko poveš o vzgonu?

Vzgon na drugo telo je manjši od vzgona na prvo telo, saj je drugi predmet večji.

Vzgon na drugo telo je večji, saj je teža izpodrinjene tekočine večja.

Imam premalo podatkov, da bi lahko kaj povedal o vzgonu.

Učni sklop je namenjen učencem, ki so že spoznali osnovne pojme, povezane z vzgonom (1., 2., 3. učna enota o vzgonu). Povezava predhodnega znanja, usvojenih konceptov in izkušenj iz vsakdanjega življenja omogočajo učencem izpeljavo obrazca za izračun vzgona. Obrazec uporabijo v nalogah. Ob ogledu posnetkov pojavov, ki jih učenci že poznajo, natančno opredelimo in usmerimo pozornost učencev. Tokrat tudi prvič vpeljemo vzgon pri telesih, ki niso povsem potopljena (plavajo).

Dobro ti gre. Vzgon je enak teži izpodrinjene tekočine. Ker je drugo telo izpodrinilo več vode, je tudi teža izpodrinjene vode večja. To pomeni, da je vzgon na drugo telo večji.

Odgovor ni pravilen.
Vzgon je enak teži izpodrinjene tekočine. Ker je drugo telo izpodrinilo več vode, je tudi teža izpodrinjene vode večja. To pomeni, da je vzgon na drugo telo večji.

Žal odgovor ni pravilen.

Potopljena kroglica

V olje in v vodo potopimo isto kroglico. Kroglica je povsem potopljena. Kaj lahko poveš o vzgonu na kroglico v olju in v vodi?

Vzgon v olju je manjši od vzgona v vodi.

Vzgon v vodi je manjši od vzgona v olju.

Vzgon na kroglico je enak v obeh primerih.

O vzgonu ne morem povedati nič, ker imam premalo podatkov.

Svoj odgovor kratko utemelji.

Na tem mestu bodo učenci zapisali svoje utemeljitve, ki bodo koristen pokazatelj razumevanja odvisnosti vzgona od gostote tekočine.
Po končani nalogi z učenci ponovite odvisnost vzgona od gostote tekočine.
Celotni uvodni del služi pripravi na zapis enačbe, zato morajo učenci ponoviti usvojeno znanje.

O pravilnosti svoje utemeljitve se pogovori s svojim učiteljem.

Enačbe

Naslednje trditve poveži z ustrezno enačbo tako, da jo postaviš v sivi okvir poleg trditve.

Vzgon je enak teži izpodrinjene tekočine.

Težo izpodrinjene tekočine lahko zapišemo kot

Gostota izpodrinjene tekočine je

Masa izpodrinjene tekočine je

FV=Fgizpt.

Fgizpt=mizptg.

ρizpt=Vizptmizpt.

mizpt=ρizptVizp;t.

Kaj je g ?

Težni pospešek je pospešek, s katerim padajo telesa. Na Zemlji je težni pospešek približno 10ms2, kar pomeni, da se telesu ob padanju vsako sekundo hitrost poveča za 10sm.

V nadaljevanju lahko v vseh izračunih upoštevaš vrednost težnega pospeška g=10ms2.
Več si lahko prebereš na spletu: Wikipedia.

Odlično, izpeljal si enačbo za vzgon.

Tvoj odgovor je še vedno napačen. Pravilna formula je Fv=ρizptVizptg.

Na dobri poti si, eden od členov pa žal ni pravi. Poskusi znova.

Še enkrat dobro poglej trditve. Vsaka naslednja ti pove nekaj več, kar lahko uporabiš (vstaviš) v prejšnjo.

Dobro poglej trditve. Vsaka naslednja ti pove nekaj več, kar lahko uporabiš (vstaviš) v prejšnjo.

Vzgon

Vzgon je opisan z enačbo: Fv=ρizptVizptg.
Specifična teža je enaka ρ*g, kar pomeni, da lahko izrazimo vzgon tudi kot produkt specifične teže izpodrinjene tekočine in prostornine izpodrinjene tekočine: Fv=σVizp.t.

Preizkusi, kako enačbo uporabiš v naslednjem primeru:
Kolikšen je vzgon na kroglo, ki je povsem potopljena v olje, če je prostornina krogle 2dm3, gostota olja 0.8kgdm3, gostota krogle pa 1.2kgdm3?

Vzgon je enak N.

Dobro ti gre.

Vzgon je enak produktu prostornine izpodrinjene tekočine, gostote izpodrinjene tekočine in težnega pospeška ali pa produktu specifične teže tekočine in prostornine izpodrinjene tekočine.

Pravilen odgovor je 20N.

Vzgon na Luni

Težni pospešek je na Luni skoraj šestkrat manjši kot na Zemlji. Katera od spodnjih trditev je pravilna?

Ker je na Luni težni pospešek šestkrat manjši kot na Zemlji, bo tudi vzgon na isto telo na Luni šestkrat manjši.

Ker je na Luni težni pospešek šestkrat manjši kot na Zemlji, bo vzgon na isto telo na Luni šestkrat večji.

Vzgon na telo na Luni je enak vzgonu na isto telo na Zemlji.

Če imamo isto telo, potopljeno v enako tekočino na Luni in na Zemlji, potem je vzgon na Luni šestkrat manjši.

Pravilno.

Tvoj odgovor je še vedno napačen. Pravilen odgovor:
Če imamo isto telo potopljeno v enako tekočino na Luni in na Zemlji, potem je vzgon na Luni trikrat manjši.

Odgovor je napačen.

Plavajoča krogla

Tokrat se posvetimo krogli, ki plava na vodi. Krogla miruje na vodi. En del krogle je potopljen.

Fotografija kroglice v vodi

Katere sile delujejo na kroglo v smeri navzdol?

Katere sile delujejo v nasprotni smeri?

Kolikšna je vsota zgornjih sil in zakaj?
Vsota sil je enaka:

Ker:

V primeru, da boste ta sklop reševali pri pouku, je smiselno, da na tem mestu učitelj skozi pogovor izlušči bistvene poudarke. Učenci bodo utemeljili odgovore. Učitelj naj z njimi zaključi oz. povzame trditve in izpostavi pravilen odgovor, ki je:
Na kroglico delujeta dve sili (teža in vzgon). Ker kroglica miruje, je vsota vseh sil enaka nič, kar pomeni, da sta si vzgon in teža po velikosti nasprotno enaka.

Pravilno.

Odgovor je napačen.

Nekaj je narobe.

Teža in vzgon

Oglej si posnetek.

Ustavi posnetek na mestu, kjer kroglica miruje na gladini, in vriše vse sile, ki delujejo na kroglico.

Flash version 9,0 or greater is required

You have no flash plugin installed

Download latest version from here

Teža in vzgon

(./datoteke/sile1.png)

Izvedel si:

Teža in vzgon sta sili, ki delujeta na kroglo, ki plava na vodi. Sili delujeta v nasprotnih smereh, enakih smereh, kar prikazuje tudi slika.
Ker krogla miruje, je vsota sil enaka nič. različna od nič. .

Kolikšna je velikost sile vzgona v primerjavi s silo teže?

Večja.

Manjša.

Enaka.

Res je.

Če je vsota dveh sil, ki sta si nasprotni po smeri, enaka 0, pomeni, da sta si po velikosti enaki.

Krogla v vodi

Oglej si posnetek.

Flash version 9,0 or greater is required

You have no flash plugin installed

Download latest version from here

Katera dodatna sila se je pojavila?

Le tako naprej.

Sila, ki se je še pojavila, je sila roke, saj smo kroglico z roko/paličico tiščali v vodo.

Potopljena krogla

Katera od spodnjih slik prikazuje pravilno narisane sile, ko je kroglica povsem potopljena?

(./datoteke/sile1.png)

(./datoteke/sile2.png)

(./datoteke/sile3.png)

Dobro ti gre.

Poskusi znova.

Pravilen odgovor je:

(./datoteke/sile1.png)

Kroglo spustimo

Ko kroglico spustimo, preneha delovati sila roke (sila paličice). Kaj se zgodi s kroglico? Kaj lahko poveš o rezultanti sil?

Flash version 9,0 or greater is required

You have no flash plugin installed

Download latest version from here

Dvigovanje krogle

Flash version 9,0 or greater is required

You have no flash plugin installed

Download latest version from here

Katera trditev velja za čas dviganja kroglice?

Teža je po velikosti večja od vzgona.

Vzgon je po velikosti večji od teže.

Vzgon in teža sta si po velikosti enaka.

Pravilno.

Katera sila je večja, če se kroglica giblje navzgor? Poskusi ponovno.

Če bi bila vzgon in teža enaka, bi kroglica mirovala, a se giblje navzgor.

Težka kroglica

Zakaj druga kroglica potone?

Flash version 9,0 or greater is required

You have no flash plugin installed

Download latest version from here

Kroglica ima manjšo gostoto vode, zato vzgon uravnoveša njeno težo.

Kroglica ima večjo gostoto od vode in vzgon ne uravnoveša njene teže.

Kroglica, ki plava, in kroglica, ki potone, imata enako gostoto, a različni sili vzgona.

Pravilno.

Poskusi ponovno.

Napačno.

Težka kroglica

Flash version 9,0 or greater is required

You have no flash plugin installed

Download latest version from here

Medtem ko kroglica tone, je vzgon na kroglico

večji od teže.

manjši od teže.

enak teži.

Dobro ti gre.

Če bi bil vzgon večji od teže, bi rezultanta sil kazala navzgor. Gibanje kroglice bi bilo usmerjeno navzgor.

Če bi bil vzgon enak teži, bi kroglica mirovala, saj bi bila rezultanta enaka 0.

Vzgon na kroglico

Na skici je kroglica, ki v vodi potone. Ko kroglico držimo na vrvici, ji preprečimo, da bi potonila.
Na skico vriši sile, ki delujejo na kroglico.


Flash version 9,0 or greater is required You have no flash plugin installed Download latest version from here

Sile na kroglico

Flash version 9,0 or greater is required

You have no flash plugin installed

Download latest version from here

Katera sila (poleg teže in vzgona) še uravnoveša kroglico, ko se umiri na dnu posode?

Pravilno.

Narobe.

Odgovor je napačen. Poskusi ponovno.

Povzetek

Zdaj vem ...

Fotografija kroglice, ki plava.

Fotografija kroglice, ki potone.

Flash version 9,0 or greater is required

You have no flash plugin installed

Download latest version from here

Vzgon je enak teži.

Vzgon je manjši od teže.

Vzgon je večji od teže, medtem ko kroglica plava proti gladini.

Kvader

Kolikšna je teža kvadra, ki plava na vodi in katerega vzgon je 30N? N

Koliko vode je izpodrinil kvader? dm³

Kolikšna je gostota kvadra, če veš, da je potopljen do polovice? kg/dm³

Pravilno.

Žal je odgovor napačen, pravilen odgovor je:
teža kvadra: 30 N,
količina izpodrinjene vode: 3 dm³,
gostota kvadra: 0.5 kg/dm³.

Poskusi ponovno.

Vzgon v zraku

Kolikšen je vzgon žogice za namizni tenis v zraku? Prostornina žogice je 27cm3, gostota zraka pa 1.23 kg/m³.

N

Kolikšen je vzgon v vodi, če je masa žogice 2.5g in plava na vodi?

N

Pravilno.

Žal je odgovor napačen, pravilen odgovor je:
vzgon v zraku: 0.0003 N,
vzgon v vodi: 0.025 N.

Poskusi ponovno.

Pomoč
Komentarji
Velikost črk
Zapiski
Za učitelja
Natisni

Natisni trenutno prosojnico
Natisni celotno gradivo

0%