Ismétlés
Minden folyadékba vagy gázba merülő testre hat a felhajtóerő, ami egy felfelé irányuló erő. Arkhimédész törvénye értelmében ez az erő egyenlő nagyságú a test által kiszorított folydék vagy gáz súlyával.
Korábban tanultuk, hogy a gravitációs erő minden testet a Föld középpontja felé húz.
Tehát egy folyadékba vagy gázba merülő testre legalább két erő hat: a gravitációs erő és a felhajtőerő.
Test elhelyezkedése a folyadékban
-
-
- Bárhová mozgatjuk a testet, az feljön a víz felszínére. Azt mondjuk ilyenkor, hogy a test úszik a folyadék felszínén. Ennek feltétele, hogy a test sűrűsége kisebb legyen, mint a folyadék sűrűsége.
Amíg a víz alatt van a test, addig a felhajtóerő nagyobb, mint a gravitációs erő. Kiemelkedve a vízből, a két erő kiegyenlíti egymást, így a test nyugalomban marad.
- Ha elmozdítjuk a testet, akkor az ott marad, ahová tettük. Ha kiemelnénk a vízből, akkor visszasüllyed annyira, hogy teljesen elmerüljön a vízben. Azt mondjuk ilyenkor, hogy a test lebeg a folyadékban. Ennek feltétele, hogy a test sűrűsége egyenlő legyen a folyadék sűrűségével.
Lebegéskor a gravitációs erő és a felhajtóerő kiegyenlíti egymást.
- Ha felemeljük az elsüllyedt testet, akkor az vissza lesüllyed az edény aljára. Azt mondjuk ilyenkor, hogy a test elmerül a folyadékban. Ennek feltétele, hogy a test sűrűsége nagyobb legyen a folyadék sűrűségénél.
Ilyenkor a gravitációs erő nagyobb a felhajtóerőnél.
- Bárhová mozgatjuk a testet, az feljön a víz felszínére. Azt mondjuk ilyenkor, hogy a test úszik a folyadék felszínén. Ennek feltétele, hogy a test sűrűsége kisebb legyen, mint a folyadék sűrűsége.
-
A hajók anyagának sűrűsége nagyobb, mint a víz sűrűsége, mégis úsznak a víz felszínén. Ennek oka az, hogy belül üregesek, és az ott található levegő miatt a hajó átlagsűrűsége kisebb, mint a víz sűrűsége. Elmerülés akkor történhet, ha az üregekben lévő levegő helyére víz kerül (léket kap a hajó), mert akkor az átlagsűrűség megnő, és nagyobb lesz a víz sűrűségénél.
A tengeralattjárók merülését és felemelkedését is az átlagsűrűségének változtatásával tudják megoldani.
Otthon elvégezhető kísérlet
Az NKP oldalán található tananyag ide kattintva nyitható meg.