Tryck, densitet och Arkimedes princip | Labbrapport

Utdrag

Station 1: Beräkna tryck

Material:
Träkloss i form av rätblock, linjal, precisionsvåg

Utförande:
Träklossen ställdes lodrät på bordet. Då blev bas arean 0,0552𝑚=0,0030𝑚2. Träklossens massa bestämdes av precisionsvågen som visade 491𝑔=0,491𝑘𝑔. trycket mellan träklossen och bordet bestämdes av formeln 𝑝=𝐹𝐴=𝑚𝑔𝐴=0,491∗9,820,0030=1594=1,6𝑘𝑃𝑎.
Därefter ställdes träklossen vågrät på bordet. Bas arean blev 0,215𝑚∗0,055𝑚=0,012𝑚2. Klossens massa förblev 0,491kg när den ställdes vågrät på vågen. Då kunde trycket beräknas: 0,491∗9,820,012=408𝑃𝑎=0,41𝑘𝑃𝑎

Station 2: bestämma massan för en vikt och en kloss med hjälp av Arkimedes princip

Material:
liten träkloss, stor träkloss, volymbägare, bägare, precisionsvåg, vikt och dynamometer.

Utförande:
Volymbägaren placerades på stora klossen och andra bägaren bredvid klossen så att när volymbägaren fylldes med vatten rann överskottet ner i bägaren nedanför (se figur 2). Därefter tömdes bägaren från överskottet och torkades.

Vikten hängdes i en lämplig dynamometer för att bestämma dennes tyngd, vilket var 2N. den fördes ner i volymbägaren helt under vattenytan, men utan att nudda botten. Dynamometern visade då 1,75N. Lyftkraften från vattnet var alltså 2N-1,75N=0,25N. Det undanträngda vattnet rann ned i bägaren. Därefter bestämdes bägarens vikt med vattnet på vågen. Bägarens vikt utan det undanträngda vattnet var 65g, och med undanträngda vattnet blev vikten 89g. 65 subtraherades från 89, resultatet blev 24g, och det var undanträngda vattnets massa. Enligt Arkimedes blir lyftkraften lika stor som undanträngda vätskans tyngd, alltså F_l =mg=0.024∙9,82=0,24N.

Försöket upprepades, men istället för vikten i en dynamometer användes bara en liten träkloss. När träklossen placerades försiktigt i volymbägaren flöt den. Undanträngda vattnets massa var 24g. Om ett föremål flyter på vattnet så är lyftkraften på föremålet lika stor som tyngdkraften, enligt Arkimedes princip, F_l =m/ρ∙ρ∙g=mg=0,024∙9,82=0,24N. Det innebär att klossens tyngdkraft också var 0,24N och att m=0,24/9,82=0,024kg=24g.

Station 3: Verifiera Arkimedes princip genom att bestämma den del av en flytande kloss som är under vattenytan

Material:
Stor träkloss, stor plastkärl, precisionsvåg, linjal.

Utförande:
Klossens volym var 21,5cm∙5,5cm∙5,5cm=650〖cm〗^3.
Klossens massa bestämdes med vågen vilket visade 493g.
Klossens densitet bestämdes med formeln ρ = m/v =493/650 = 0,758 g/〖cm〗^3= 758kg/m^3.
Klossen lades på vattenytan i plastkärlen med ena sidan mot kärlens vägg och stora arean parallellt med vattenytan (se figur 3).
H=klossens höjd=5,5cm
h=den delen av klossen som är under vatten=4,1 cm
ρ_kloss=h/H∙ρ_vatten= 4,1/5,5∙1= 0,745 g/〖cm〗^3=745 kg/m^3... Köp tillgång för att läsa mer Redan medlem? Logga in