Pracownia: gęstość, ciśnienie i wypór

Potrzebne wiadomości: Masa, objętość, siła i jednostki.

Objętość i gęstość

Zważ niewielkie ciało nierozpuszczalne w wodzie. Odczytaj objętość w cylindrze przed zanurzeniem i po pełnym zanurzeniu, patrząc na menisk na jego wysokości. Różnica objętości odpowiada wypartej wodzie. Usuń pęcherzyki; nie zanurzaj urządzeń elektrycznych. Oblicz ρ=m/V i uwzględnij niepewności obu odczytów objętości.

Zawieś ciało na siłomierzu i porównaj wskazania w powietrzu oraz po zanurzeniu bez dotykania dna. Różnica to siła wyporu w przyjętym przybliżeniu. Porównaj ją z ρ_c gV. Dla pływającego ciała porównuj objętość zanurzoną, nie automatycznie całą objętość.

Ciśnienie i powierzchnia

Na otwartej plastikowej butelce z małymi otworami na różnych wysokościach obserwuj wypływ nad tacą; głębszy punkt ma większe ciśnienie hydrostatyczne. Dwie połączone wodą plastikowe strzykawki bez igieł ilustrują przekazywanie zmiany ciśnienia. Nie zwiększaj ciśnienia w szkle ani szczelnie ogrzewanym naczyniu.

Przyssawka na gładkiej powierzchni pokazuje znaczenie ciśnienia atmosferycznego i różnicy ciśnień. Z kolei delikatnie położony lekki spinacz może utrzymywać się dzięki powierzchni wody; dodanie kropli detergentu zmienia warunki. Nie myl tego z dowodem mniejszej gęstości metalu. Woda i detergenty nie nadają się do picia po doświadczeniu; wycieraj rozlaną wodę. Każdy pokaz opisz osobno, nie przypisując wszystkich obserwacji jednemu prawu.

Zadania do tego tematu

• Gęstość z wyparcia w cylindrze
• Różnica wskazań siłomierza po zanurzeniu
• Spinacz na powierzchni nie mierzy gęstości metalu

Dalsza lektura

Materiał referencyjny