DOŚWIADCZENIE Z WODĄ I WHISKY 1. Dział z fizyki: ELEMENTY

DOŚWIADCZENIE Z WODĄ I WHISKY
1. Dział z fizyki: ELEMENTY HYDROSTATYKI.
2. Do wykonania doświadczenia potrzebne są:
•
•
•
•
woda
alkohol: whisky
karta kredytowa lub karta telefoniczna lub dowód osobisty
dwa kieliszki
3. Opis przebiegu doświadczenia:
1
.
2
.
do jednego z kieliszków
nalewamy do pełna wody
do drugiego z kieliszków
nalewamy do pełna whisky
1
.
kieliszek wypełniony wodą
szczelnie przykrywamy kartą
kredytową (lub telefoniczną lub
dowodem osobistym)
i odwracamy „do góry nogami”
(woda nie powinna się wylać)
2
.
1
.
następnie ostrożnie stawiamy
kieliszek z wodą na kieliszku
z whisky tak, by karta znalazła
się pomiędzy oboma kieliszkami
wypełnionymi cieczami
2
.
karta kredytowa
wolno i ostrożnie przesuwamy kartę telefoniczną znajdującą się pomiędzy
kieliszkami do brzegu tak, by powstała niewielka szczelina umożliwiająca powolny
przepływ cieczy
szczelina –
widok wzajemnego położenia karty
i kieliszków – rzut z góry
z lewej: stan początkowy
z prawej: stan końcowy z powstałą szczeliną
pomiędzy
kieliszkami
na skutek
wysunięcia
karty
4. Obserwacja:
1
.
obserwujemy proces
„wymiany” cieczy
w kieliszkach
2
.
po upływie około dziesięciu
minut, kieliszki „wymieniły”
się zawartością
1
.
2
.
wolno i ostrożnie
przesuwamy kartę kredytową
znajdującą się pomiędzy
kieliszkami tak,
by zlikwidować niewielką
szczelinę, która umożliwiła
wymianę cieczy
wciąż przytrzymując kartę
kredytową, wolno
zdejmujemy („zsuwamy”)
górny kieliszek z dolnego
kieliszka
1
.
2
.
odwracamy kieliszek górny
i zdejmujemy z niego kartę
na zdjęciu obok: efekt
końcowy doświadczenia
5. Wnioski:
Woda ma większą gęstość niż whisky (ρ), więc „spływa” w dół. Whisky jest
lżejsza od wody, dlatego „wypływa” do góry.
6. Interpretacja fizyczna:
z tablic:
gęstość wody - 1g/cm3
gęstość whisky - 0,916g/cm3
Na whisky działa siła wyporu wody, która zależy od gęstości wody (ρ)
Fw = V *ρ * g, gdzie:
Fw – siła wyporu [1N],
V – objętość cieczy [1m³]
ρ – gęstość cieczy [1kg/m³],
g - przyśpieszenie ziemskie [1N/kg]
Siła wyporu – siła działająca na ciało zanurzone w cieczy lub gazie w obecności
ciążenia. Siła wyporu jest skierowana pionowo do góry - przeciwnie do ciężaru.
Wartość siły wyporu jest równa ciężarowi płynu wypartego przez to ciało.
7. Zastosowanie siły wyporu w Ŝyciu codziennym:
• łodzie podwodne – statki te mają możliwość manewrowania siłą wyporu i siłą
ciężkości, dzięki czemu są w stanie zanurzać się i wynurzać. Ciężar statku
„reguluje się” za pomocą tzw. balastu.
(balast - to specjalne obciążenie, stosowane głównie na statkach,
łodziach podwodnych, także: w balonach, służące do regulacji
równowagi i głębokości zanurzenia, także: wysokości lotu).
Jako balast w łodziach stosowana jest woda, którą wypełnia się specjalne komory
na statku, a w razie konieczności się ją wypompowuje.
• statki pływające po powierzchni – siła wyporu równoważy siłę ciężkości,
Istnieją półzanurzalne statki ciężarowe, które mają nisko położony, długi
pokład pomiędzy nadbudówką dziobową a maszynownią na rufie. Napełnienie
zbiorników balastowych powoduje zanurzenie dolnego pokładu pod
powierzchnię wody, pozwalając na umieszczenie nad nim innych statków,
platform wiertniczych lub dowolnego pływającego ładunku. Napełnienie
zbiorników balastowych powoduje zwiększenie zanurzenia statku. Po
wypompowaniu wody ze zbiorników pokład z ładunkiem unosi się ponad
wodę.
• balony, sterowce – sterujemy ich ruchem odpowiednio manewrując ciężarem
(balast: np. worki z piaskiem) lub wartością siły wyporu (wypuszczanie gazu
nośnego, lub zmianą jego ciężaru właściwego za pomocą podgrzewania).
8. Literatura:
•
•
•
•
Grażyna Francuz- Ornat, Teresa Kulawik, Maria Nowotny-Różańska
Fizyka i astronomia dla gimnazjum ,,W ŚWIECIE MATERII” moduł 1,
Marian Kozielski, „Fizyka i astronomia podręcznik tom 1 - szkoły
ponadgimnazjalne”
Małgorzata Chełmińska, Lech Falandysz „Vademecum maturalne -Fizyka
i astronomia”
Stanisław Rabiej- „Tablice fizyczne”.
9. Adresy stron internetowych:
•
•
•
•
•
http://www.wikipedia.pl
http://www.fizykon.org/statyka_osr_ciagle/osr_c_sila_wyporu.htm
http://www.daktik.rubikon.pl/statyka_osr_ciagle/osr_c_prawo_archimedesa.ht
m
http://fizyka.biz/prawo_archimedesa_01.html
http://portalwiedzy.onet.pl/122708,1,,,sila_wyporu,haslo.html
10.
Skład zespołu:
•
•
Anna Hasiak – kl. 1f
Monika Dobrowolska - kl.1f
•
Gimnazjum nr 3 w Nysie im. Żołnierzy Armii Krajowej
•
Nauczyciel - opiekun: mgr inż. Beata Krzan
•
Nazwa grupy: G-3-NYS-OPO
•
Numer zespołu: 5