Testek úszása, lebegése, merülése

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

      1. 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.
        úszás
      2. 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.
        lebegés
      3. 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.
        merülés2

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.

Vissza a témakörhöz