Výuka chemie, fyziky a matematiky

na ZŠ Mohelno


F7 – Vztlaková síla působící na těleso v kapalině

zpět

Vztlaková síla působící na těleso v kapalině

 

 

Těleso ponořené do kapaliny je nadnášeno silou, která má opačný směr než síla Fg (gravitační síla).

Tato síla se nazývá vztlaková síla a značí se Fvz.

 

Vypočítáme ji pomocí vzorce:

Fvz ….. vztlaková síla ….. [N]

Fg ….. gravitační síla ….. [N]

 

Jak vzniká tlaková síla

(příklad – kostka ponořená do vody)

 

 

  • na horní stěnu působí tlaková síla F1 (svisle dolů)
  • na dolní stěnu působí tlaková síla F2 (svisle vzhůru)
  • na protilehlé stěny působí síly F3, F4 (stejně velké, opačný směr)
  • dolní stěna je ve větší hloubce než horní stěna krychle F2 > F1

 

Vztlaková síla Fvz:

  • nezávisí na hmotnosti tělesa
  • je tím větší, čím větší je objem ponořeného tělesa
  • v kapalině s větší hustotou působí na těleso větší vztlaková síla Fvz
  • závisí na objemu ponořené části tělesa (je tolikrát větší, kolikrát je větší objem ponořené části tělesa)
  • závisí na hustotě kapaliny

 

Vztlaková síla působící na těleso ponořené do kapaliny, má tedy opačný směr než síla gravitační a závisí na objemu ponořené části tělesa a na hustotě kapaliny.

 

Vzorec pro výpočet vztlakové síly:

Fvz ….. vztlaková síla ….. [N]

V ….. objem tělesa ….. [m3]

ϱk ….. hustota kapaliny ….. [kg/m3]

g ….. gravitační zrychlení ….. [10 N/kg]

 

Pokus (siloměr, závaží, voda, ethanol)

Závaží zavěsíme na siloměr a změříme gravitační sílu Fg která působící na závaží. Poté ponoříme závaží do kádinky s vodou a změříme  pomocí siloměru sílu F.

POZORUJEME, že síla působící na závaží ponořené do kádinky s vodou je menší. Na těleso ponořené do kapaliny působí ještě síla Fvz.

Na siloměr zavěsíme jedno závaží, ponoříme do kádinky s vodou a změříme Fvz1. Totéž zopakujeme se dvěma závažími a změříme sílu Fvz2. 

POZORUJEME, že vztlaková síla působící na dvě závaží je 2x větší. Vztlaková síla je tolikrát větší, kolikrát je větší objem ponořené části tělesa.

Na siloměr zavěsíme jedno závaží, ponoříme do kádinky s vodou a změříme Fvz1. Na siloměr zavěsíme jedno závaží, ponoříme do kádinky s ethanolem a změříme Fvz1. 

POZORUJEME, že vztlaková síla Fvz2 působící na těleso ponořené do etanolu je menší než vztlaková síla Fvz1 působící na těleso ponořené do vody. Vztlaková síla závisí na hustotě kapaliny.

 

 

Na co umět odpovědět:

  • Jak značíme gravitační sílu (značka, jednotka).
  • Jakým směrem působí vztlaková síla.
  • Jak vzniká tlaková síla (vysvětli na ponořené kostce).
  • Závisí / nezávisí na hmotnosti tělesa.
  • Je tím větší / menší, čím větší je objem ponořeného tělesa
  • V kapalině s větší hustotou působí na těleso menší / větší vztlaková síla.
  • Nezávisí / závisí na objemu ponořené části tělesa.
  • Závisí / nezávisí na hustotě kapaliny.
  • Jaký je vzorec pro výpočet vztlakové síly.
  • Vyjmenuj všechny veličiny které se nacházejí ve vzorci (jejich název, značku, základní jednotku).

 

zpět

CITACE: viz. odkaz: [K_000007 – fyzika], [RCE_000024 – Fvz=Fg–F], [OBRM_000234-236 – vztlaková síla], [RCE_000025 – Fvz = V . ϱk . g]