Testek úszása, lebegése és elmerülése

Készítette:

Kiss István

A merülés feltétele

• Egy test akkor merül el egy folyadékban, ha a testre ható gravitációs erő nagyobb, mint a felhajtóerő.
• Ekkor a test sűrűsége nagyobb, mint a �folyadék sűrűsége.

Az úszás feltétele

• Egy nyugalomban levő tömör test csak akkor úszik egy folyadék felszínén, ha sűrűsége kisebb, mint a folyadék sűrűsége.
• Ekkor a testre ható gravitációs erő nagysága egyenlő a felhajtóerővel.

A sűrűség és az úszás

• Ha a test nagyobb sűrűségű, mint a folyadék, akkor elmerül benne.
• Ha a test és a folyadék sűrűsége egyenlő, a test lebeg.
• Ha a test sűrűsége �kisebb, mint a folyadéké, �a test csak részben �merül a folyadékba, �vagyis úszik.

Sűrűségmérő

• A folyadék sűrűségétől függ, hogy meddig merül a folyadékba a mérő.

(pl. mustfokoló)

Toyota-hajó (Miért úszik?)

• A vasból készült hajó azért úszhat a vízen, mert üreges, és így képes annyi vizet kiszorítani, amennyinek a súlya egyenlő a hajóra ható gravitációs erővel.

A tengeralattjáró működése

• A kamrában lévő víz-levegő arány beállításával érik el, hogy a búvárhajó lemerüljön, vagy éppen feljöjjön a víz tetejére.

A léghajók elve

• A testekre a levegőben is hat felhajtóerő.
• A léggömb vagy a léghajó addig emelkedik, amíg levegő sűrűsége meg nem egyezik a léghajó átlagos sűrűségével.
• Ebben a légrétegben a léggömb vagy a léghajó lebeg.

ELLENŐRIZD TUDÁSOD!

• 1. A folyadéknál nagyobb sűrűségű tömör testet a folyadékban elengedjük. Mi történik a testtel?
• 2. A folyadéknál kisebb sűrűségű testet a folyadék belsejében elengedjük. Mi történik a testtel?
• 3. Egy test lebeg a folyadékban. Mit tudunk a test sűrűségéről?
• 4. Hasonlítsd össze a testet érő gravitációs erőt és felhajtóerőt, ha a test a folyadékban úszik, lebeg, illetve elmerül!
• 5. Mennyire merül bele egy úszó test a folyadékba?

GONDOLKOZZ ÉS VÁLASZOLJ! 1.

• 1. A vízen 100 g tömegű fadarab úszik. Mekkora a rá ható felhajtóerő? Változik-e a fadarabra ható felhajtóerő, ha higanyon úszik? Melyik folyadékban nagyobb a fadarab merülési mélysége? Milyen irányú erővel tudnánk a fadarabot víz alá nyomni? Hogy számítható ki ennek a nyomóerőnek a nagysága?
• 2. Egy tengeralattjáró tartályaiból vizet távolítanak el. Változik-e a tengeralattjáróra ható gravitációs erő? Miből következtettél erre? Változik-e a tengeralattjáróra ható felhajtóerő? (Feltételezzük, hogy a tengeralattjáró teljesen a víz alatt van.)
• 3. Úszik-e a jégdarab a benzinben, illetve a petróleumban?
• 4. Egy fa- és egy vashordó színültig van töltve vízzel. Elsüllyednek-e, ha vízbe helyezzük őket?

​

GONDOLKOZZ ÉS VÁLASZOLJ! 2.

• 5.Miért süllyed el a vasból készült hajó, ha léket kap?
• 6. Milyen sorrendben helyezkedik el egy edényben az egymással nem keveredő víz, olaj és higany?
• 7. Hogyan változik a folyóról a sós vizű tengerre úszó hajó merülése?
• 8. Hol nehezebb az embernek a víz felszínén tartania magát: a Balatonban vagy az erősen sós vizű Holt-tengerben?
• 9. Miért emelkedik fel a meleg levegővel töltött hőlégballon?

​