C

Prozesua - 3. jarduera

Egizu klik katearen gainean dagokion ariketara salto egiteko

C ARIKETA Nola kalkula daiteke gorputzek gorantz nabaritzen duten indarraren balioa?

Gorputz bat fluido desberdinetan murgiltzerakoan honek goranzko indar bat nabaritzen duela ikusi dugu. Indar hori fluidoaren dentsitatearen araberakoa dela ere egiaztatu dugu (oso dentsitate txikiko fluidoen barrenean goranzko indarrak apenas du eraginik gorputzen itxurazko pisuan, adibidez)

Behaketa sinple batzuetatik ondorioztatu ditugun alderdi horiek kuantifikatzeko unea heldu da. Alegia, fenomeno horretan ikusten dena kalkulatzea tokatzen zaigu. Zeregin horretara dedikatu zen, baita ere, Arkimedes zientzialari grekoa duela mende asko. Bere izan zen bultzadaren balioa kalkulatzeko balioko zuen lege matematikoa eman zuena, ARKIMEDESEN PRINTZIPIOA bezala ezagutzen dena.

Printzipioak zer dioen ulertzeko, hona hemen bideo argigarri bat:

Alegia, ARKIMEDESEN PRINTZIPIOAK zera dio:

"Fluido batean sartutako gorputz orok, kanporatutako fluidoaren pisu bereko bultzada bertikal bat jasango du goraka"

Printzipioaren oinarriak hobeto ulertzeko, azpian daukazue simulazio berri bat. Simulazio honek aurreko ariketan egindakoak amaitutako lekuan jarraitzen du. Nahi baduzu aurrekoa errepasa dezakezu azpikoarekin hasi baino; printzipioak dioena ulertzen lagunduko dizu.

Iturria:  Flotabilidad y Principio De Arquímedes

Edu365.cat - El Principi D'Arquimedes

Beraz, labur-labur azalduz:

• 1. Gorputz bat fluido batean murgiltzerakoan, honek aurretik fluidoak betetzen zuen lekua hartzen du.

  2. Esaten da, gorputzak bere bolumenaren berdina den fluido kantitate bat "desplazatzen" duela (probetatik irten eta prezipitatu ontzira erortzen den ur kantitate hori, hain zuzen ere)

  3. Desplazatu edo kanporatutako ur bolumen horrek duen pisua da, hain zuzen ere, gorputzak gorantz jasaten duen bultzadaren balioaren berdina da.

Dagoeneko jakingo duzuen bezala materia kantitate baten pisua horrela kalkulatzen da:

Eta nola jakin dezakegu gorputzak desplazatu duen fluidoaren masa? Bada dentsitatearen definiziora joz: "Gorputzaren masaren eta gorputzak betetzen duen bolumenaren arteko zatidura da."

Beraz, gorputza murgiltzen den fluidoaren dentsitatea ezaguna bada (ikus aurreko ariketako taula) eta bere barruan murgiltzen dugun gorputzaren bolumena ere (bat dator kanporatutako fluidoaren bolumenarekin), fluido kantitate horren masa zera izango da:

Eta, ondorioz, bere pisua kalkulatzeko nahikoa litzateke lehen ekuazioan ordezkatzea:

Beraz, Arkimedesen printzipioaren arabera, kanporatutako fluido bolumen horren pisua BULTZADAren balioaren berdina izango litzateke:

Baliteke zuetako batzuk zuen buruari galdetzea: "Eta zer harreman gordetzen du honek globo baten funtzionamenduarekin?" Bada asko. Izan ere, airea fluido bat da, bere dentsitate propioa du (dentsitate taulan ikus daitekeen moduan). Atmosferaren barruan dauden gorputz guztiek aire bolumen jakin baten lekua hartzen dute (goiko simulazioan, masak uraren lekua hartzen zuen moduan probetaren barruan). Gorputz konkretu bakoitzak desplazatzen edo kanporatzen duen aire bolumen horren pisua da aireak gorputzari egiten dion goranzko bultzada. Globo bat puzten dugunean, globoak bere bolumena handitzen doa. Beraz, kanporatzen duen aire bolumena geroz eta handiagoa da, eta ondorioz, honek globoari ematen dion bultzada (goranzko indarra) geroz eta handiagoa da.

Eta zergatik ahoarekin puzten diren globoek ez dute gorantz egiten eta aire beroa edo helio dutenek, bai? Hori hurrengo ariketan ikusiko dugu.

ZURE TXANDA

Arkimedesen printzipioari esker, hemendik aurrera gai izango zara edozein gorputz fluido batean murgiltzen denean, honek gorantz jasaten duen bultzadaren balioa kalkulatzeko. Horretarako, fluidoaren (gas zein likido) dentsitatea jakin beharko genuke, bere barruan murgiltzen den gorputzaren bolumena eta gorputza aurkitzen den ingurunearen grabitatearen balioa (itsas-mailan 9,8 m/s2-koa dela kontsidera daiteke).

Hori kontutan izanik, kalkulatu ondorengo gorputzek jasango dituzten bultzadak planteatzen zaizkizun egoeretan: