Question

1.Observa sistemul de franare al unei biciclete si compara l cu cel al unui automobil.
2.Stiind ca apa sarata are densitatea mai mare,precizeaza daca un vapor, la trecerea din dunare la marea neagra se mai scufunda sau se mai ridica la suprafata,
3.Doua bile,pline , confectionate una din fier si cealalta din aluminiu au aceleasi dimensiuni. a)Compara greutatile celor doua bile. b)Daca bilele sunt complet scufundate in acelasi lichid fortele arhimedice ce actioneaza asupra lor sunt diferite?dar daca bilelesunt scufundate in lichide cu densitati diferite?Justifica raspunsul.
4.Un corp este suspendat de un dinamometru.Daca se scufunda complet corpul in apa dinamometrul indica 0,5 N, iar daca se scufunda in ulei , indica 0,6 N.In ce caz forta arhimedica este mai mare ?Compara densitatile apei si uleiului. Justifica raspunsul.
5.O bila omogena este suspendata de un dinamometru . Acesta indica 3 N atunci cand bila este in aer si 1 N cand bila este scufundata in apa complet.Reprezinta schematic bila scufundata , greutatea ei si forta arhimedica(scara1 cm =1N) . Centrul de greutate si centrul de presiune coincid?Justifica raspunsul.

Answer 1

1. Intrebarea e cam vaga. Sunt multe tipuri de franare, atat la biciclete cat si la automobile. De principiu, automobilul franeaza cu "discuri de frana" pe care se aplica forta de franare a unor placute din material special, ce dezvolta o forta de frecare foarte mare. Actionarea se face hidraulic. La bicicleta, forta de frecare se aplica cu placute de cauciuc, actionate prin cabluri. Eficienta e mai mica, dar si fortele aflate in discutie sunt mai mici;

2. Vaporul pluteste datorita fortei arhimedice. Volumul de apa dezlocuit de vapor are o anumita greutate ce se scade din greutatea reala a vasului. Datorita densitatii mai mari a apei de mare, acelasi volum dezlocuit are o greutate mai mare, deci vaporul va fi "mai usor" si se va ridica;

3.a) greutatea  = masa x g , dar masa  = densitate x volum. Rezulta ca la acelasi volum, masa mai mare o are bila cu densitate mai mare. Masa mai mare inseamna si greutate mai mare.( G = mg). Bila cu densitate mai mare ( fier  7,8 g/cm ³ ) va avea greutate mai mare decat bila din aluminiu ( 2,7 g/cm³).

b) Forta arhimedica este greutatea volumului de lichid dezlocuit. In acelasi lichid, volumele bilelor fiind egale si volumul dezlocuit va fi acelasi, deci  forta arhimedica va fi aceeasi; Daca bilele sunt scufundate in lichide diferite se schimba si valoarea fortei arhimedice ( forta arhimedica este greutatea  volumului de lichid dezlocuit, adica Fa = densitate x volum x g , deci depinde direct proportional de densitate)

4. Dinamometrul masoara greutatea corpului. Greutatea aparenta a corpului e mai mare in ulei 0,6 N decat in apa -  0,5 N, deoarece volumul de apa dezlocuit de el este mai greu decat cel de ulei  ( greutatea volumului este G = mg = densitate x volum x g ) . Densitatea apei este mai mare decat a uleiului si obiectul va pluti mai usor pe apa decat pe ulei.

5. Centrul de greutate si centrul de presiune ( care este punctul de aplicatie al fortei arhimedice) coincid in cazul scufundarii complete in lichid .  Greutatea bilei este 3 Newton, greutatea aparenta este de 1 N, deci forta arhimedica  - orientata in sens opus greutatii este de 3N - 1 N = 2 N . Nu pot sa iti fac si desenul, dar ai G 3 N orientata in jos, F arhimedica in sens invers si rezultanta la fel ca si greutatea.