|
 |
|
zasto isto tijelo ima različitu masu ako je mjereno na zraku, od mase u nekom drugom sredstvu(npr.voda).postoji li neka formula pomoću koje se može izraćunati gustoća tijela, na osnovi poznatih masa tog tijela u dva različita sredstva.gustoće sredstava u kojima je masa tijela mjerena takodjer nam je poznata. hvala
|
|
Ime i prezime:
dunja turk
dunja.turk@ck.htnet.hr
|
 |
 |
Nije riječ o masi, već o težini. Masa je svojstvo nekog tijela (jedinica za tu fizičku veličinu je kilogram), a težina je pojava koju zapažamo jer Zemlja privlači druga tijela (težina je sila, jedinica je newton) i za isto tijelo nije svugdje jednaka, npr. smanjuje se kako se udaljavamo od Zemlje.
Stupac vode (i svakog drugog fluida - tekućine ili plina) pritišće svojom težinom ako se nalazi u gravitacijskom polju. Kad tu silu (težinu) podijelimo površinom dobijemo tlak koji nazivamo hidrostatski tlak. Jednak je umnošku visine stupca fluida, gustoće fluida i gravitacijskog ubrzanja:
P = h ρtekućina g
Hidrostatski tlak u nekoj točki djeluje u svim smjerovima jednako. Na neko tijelo koje je uronjeno u tekućinu hidrostatski tlak zato djeluje na sve njegove stranice (slika). Sile na stranama su jednake i poništavaju se, ali postoji razlika u tlaku (pa tako i sili) na gornju plohu i donju plohu tijela. Tlak odozdo je veći i to upravo za iznos
ΔP = (h2 - h1) ρtekućina g
Rezultantâ sila (sila uzgona) koje se javljaju zbog hidrostatskog tlaka usmjerena je prema gore i jednaka
U = V ρtekućina g
(V - volumen tijela uronjenog u tekućinu).
Prividno se zbog toga težina tijela u vodi smanji (uzgon djeluje u suprotnom smjeru od gravitacijskog privlačenja):
F = m g - U
I sad možemo imati tri slučaja:
- ako je uzgon manji od težine tijela, tijelo tone
- ako je uzgon jednak težini tijela (F = 0), tijelo lebdi u tekućini
- ako je uzgon veći tijelo će izroniti i plutati, a uzgon na dio tijela ispod razine tekućine bit će jednak težini cijelog tijela (tako da je ispunjen uvjet F = 0).
Uzgon se javlja i u zraku, zato se baloni napunjeni helijem ili vodikom dižu jer je njihova prosječna gustoća manja od gustoće zraka. Za predmete od gušćih materijala uzgon u zraku je zanemariv.
Kako izračunati gustoću tijela mjerenjem težine u dva različita medija? Gustoća je omjer mase i volumena. U prvoj, odnosno drugoj tekućini ukupna sila je:
F1 = V ρ g - V ρ1 g
F2 = V ρ g - V ρ2 g
(ρ - gustoća tijela; ρ1,ρ2 - gustoća tekućina)
Dvije jednadžbe s dvije nepoznanice, to se može riješiti. A ako je drugo sredstvo zrak pa njegovu gustoću zanemarimo (još bolje vakuum) imamo samo
F2 = V ρ g
|
|
|
Odgovorio:
Kristijan A. Kovač
kkovac@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
