fysik fundering.

[rocies.]

hej. har en fundering angående en fysik uppgift.

 

i en bassäng sätter vi en rodbåt, i där sätter vi en sten. sedan stoppar vi stenen i vattnet, går då vatten ytan upp, ner eller är den oförändrad. vi har gjort lite tester och jag har kommit fram till att vatten ytan sjunker eftersom att stenens densitet är högre än luft och när den ligger i båten kan trycka ner luft och sig själv och när man stoppar den i vattnet blir voymen luft under ytan mindre. min kompis påstår däremot att vattenytan är oförändrad. vem är det som har rätt kan nån förklara lite kort för mig tack för hjälpen.

 

[Vanjis]

Eftersom vattenmängden är oförändrad i de båda fallen kan en ekvation ställas upp. Jag använder följande beteckningar:

 

A = tankens bottenarea

a = båtens bottenarea (raka väggar antaget)

H1 = höjden vatten i tanken med sten i båten

H2 = höjden vatten i tanken med sten på botten

h1 = båten nedsjunkning med sten i båten

h2 = båtens nedsjunkning utan sten/med sten på botten

Vs = stenens volym

 

Ekvationen blir:

A*H1 - a*h1 = A*H2 - a*h2 - Vs

 

Vi söker H1-H2.

 

H1-H2 = 1/A *(a*h1 - a*h2 -Vs)

 

H1>H2, dvs vattenytan sjunker då stenen läggs på botten, om högerledet är större än noll.

a(h1-h2)-Vs > 0 => a(h1-h2) > Vs

 

Söker förhållandet mellan höjdskillnaden och stenens volym.

 

Archimedes princip ger:

ms = a(h1-h2)*dv

 

där ms = stenens massa och dv = vattnets densitet.

 

a(h1-h2) = ms/dv > Vs ?

Vs = ms/ds

 

ds = stenens densitet

 

Alltså om ms/dv > ms/ds, dvs om ds > dv, så sjunker vattenytan när stenen läggs på botten.

Svaret är alltså att du har rätt (om jag har rätt ).

 

[Pejo]

... eller med ord:

 

Enligt arkimedes princip ges lyftkraften från en vätska på en kropp av tyngden på den undanträngda vätskan.

- När stenen ligger i båten tränger den (via båten) undan en vattenmängd motsvarande sin massa. (Detta eftersom båten ligger djupare i vattnet med stenen ombord än utan den.)

- När stenen ligger på botten tränger den undan en vattenmängd motsvarande sin volym.

Förhållandet mellan massa och volym för ett ämne ges av densiteten. Detta innebär att allting med en densitet över vattnets densitet kommer att tränga undan mer vatten när det befinner sig i båten jämfört med när det ligger i vattnet.

 

mvh

/Johan