Na rysunku obok przedstawiono, co dzieje się z kulką wykonana z tworzywa sztucznego umieszczoną w roztworze wody...Spotkania z fizyką klasa 7 Podręcznik wyd. Nowa Era

Rozwiązanie zadania:

Rysunek do zadania

Odp. a)

W naczyniu A, w którym jest roztwór wody z cukrem, widzimy, ze kulka pływa tuż przy powierzchni - jest całkowicie zanurzana. Oznacza to, ze jej ciężar jest równoważony siłą wyporu, czyli siła wyporu jest równa sile ciężkości co zapisujemy:
F_w=F_g

W naczyniu B, w którym jest alkohol etylowy, widzimy, że kulka zatonęła. Oznacza to, że siła wyporu jakiej doznaje jest mniejsza od jej ciężaru, co zapiszemy:
F_w<F_g

Odp. b)

Aby odpowiedzieć jak zachowa się kulka w glicerynie, w wodzie i w nafcie musimy odczytać z tablic gęstości tych cieczy:

• gęstość gliceryny= 1260kg/m³
• gęstość wody= 1000kg/m³
• gęstość nafty=(680-720)kg/m³

Wiemy, ze kulka pływa całkowicie zanurzona w roztworze wody z cukrem o gęstości 1,05g/cm³, czyli 1050 kg/m³. A to oznacza, że gęstość kulki równa jest gęstości roztwory

gęstość kulki=1050kg/m³

Porównując gęstość kulki z gęstością cieczy odpowiemy na pytanie czy kulka w takiej cieczy zatonie, czy będzie pływać na dowolnej głębokości lub na powierzchni cieczy

Określamy co się stanie z kulką zanurzoną w glicerynie:
W glicerynie na pewno będzie pływać, ponieważ gęstość gliceryny jest większa od gęstości kulki

Określamy co się stanie z kulką zanurzoną w wodzie:
W wodzie na pewno utonie, ponieważ gęstość wody jest mniejsza od gęstości kulki

Określamy co się stanie z kulką zanurzoną w nafcie:
W nafcie na pewno utonie, ponieważ gęstość nafty jest mniejsza od gęstości kulki