Plavn tles Kdy bude tleso plavat kdy se

Plavání těles

Kdy bude těleso plavat, kdy se potopí a kdy se bude v kapalině vznášet? Co říkají naše zkušenosti? Lehké věci na vodě plavou: balón, dřevo, polystyren… Těžké věci klesají ke dnu: kámen, sekera, železný hřebík… Ale co třeba ponorka? Umí se potopit ale i plavat na hladině…

Na těleso ponořené v kapalině působí svisle vzhůru vztlaková síla Fvz. Tíhová síla FG působí svisle dolů. Tyto dvě síly mezi sebou „soupeří“ a mohou nastat celkem 3 situace, které si dále postupně probereme: SIMULACE Fvz < FG Těleso se potápí, klesá ke dnu. Fvz = FG Těleso se vznáší v kapalině – je v klidu. Fvz > FG Těleso stoupá k hladině kapaliny.

Těleso se potápí, klesá ke dnu: Fvz < FG Příklad: železný hřebík ve vodě Těleso se potápí, je-li tíhová síla větší než vztlaková síla (Fvz < FG). To nastane, když je průměrná hustota tělesa větší než je hustota kapaliny (ρtělesa > ρkapaliny).

Těleso se vznáší v kapalině – je v klidu: Fvz = FG Příklad: rybička ve vodě Těleso se vznáší, je-li tíhová síla stejně velká jak vztlaková (Fvz = FG). To nastane, když průměrná hustota tělesa je stejná jako hustota kapaliny (ρtělesa = ρkapaliny).

Těleso stoupá k hladině kapaliny: Fvz > FG Těleso stoupá k hladině, je-li tíhová síla menší jak síla vztlaková (Fvz > FG). To nastane, když je průměrná hustota tělesa menší než hustota kapaliny (ρtělesa < ρkapaliny). Příklad: míček ve vodě Jakmile těleso vystoupá k hladině, částečně se vynoří. Objem ponořené části se zmenší a tím se zmenší i vztlaková síla tak, až se vyrovná s tíhovou sílou. Těleso plave.

Příklad 1 Loď plave Fvz = FG

• Při vhodném tvaru mohou plavat i tělesa, která mají větší hustotu než kapalina, protože ponořenou část tělesa tvoří i vzduch s malou hustotou • Hustota ponořeného celku je menší než hustota kapaliny - lodě, ponorky

Jak fungují ponorky? Nádrže = vodní přítěž § Při ponořování je do nádob vpuštěna voda (zvětší se průměrná hustota ponorky) § Při vynořování je do nádob vpuštěn vzduch – vytlačena voda (průměrná hustota se zmenší)

Ledovce § Nad hladinou plave jen desetina jejich objemu.

Rozinky ve vodě Rozinky § Šumící nápoj – Nejdříve rozinky klesají ke dnu – Bublinky plynu přilnou na zvrásněný povrch rozinek – rozinky stoupají vzhůru – Na hladině bublinky prasknou – rozinky klesají