Pokus

Mgr. Jaroslav Koreš, Ph.D., Gymnázium Jana Valeriána Jirsíka České Budějovice

02. 12. 2016

Pokus

Dobrý den, chtěl bych požádat o radu ... pokus: mám kelímek např. s pískem, položím ho na váhu, má určitou hmotnost danou součtem hmotností kelímku a jeho obsahu, celková síla tedy (m1 + m2)/9,81 ... pokud do kelímku vložím gumový balónek, nafouknu ho heliem a poté zasypu stejným množstvím písku, jako v případě prvním tj. bez balonku, jak se změní celková hmotnost? Gravitační síla se sníží o sílu vztlakovou a výsledná hmotnost (hodnota na váze) se tedy sníží? Děkuji

Martin Diviš

Ahoj Martine,

Děkuji za zajímavý dotaz.

Snad jsem tě správně pochopil, ty bys chtěl zjistit, jestli vztlaková síla působí i v písku. Zkusím to tedy rozebrat.

První zásadní věc je, že hmotnost bude stále stejná. Hmotnost dřevěného špalku ve vzduchu či ve vodě je stejná, ale asi víme, že ve vzduchu spadne, kdežto ve vodě se vznáší. Pokud je stejná hmotnost, tak je stejná i gravitační síla, protože ta závisí na hmotnosti, která je tedy stále stejná.

Situaci nám komplikují další síly, v našem případě síla vztlaková. Ta je zjednodušeně způsobena tím, že na těleso v tekutině (vzduchu, vodě) působí různé tlaky – na výše položenou část působí menší tlak, než na spodní část (nad horní částí je méně tekutiny, než nad spodní částí). Díky Pascalovu zákonu pak působí síla na ponořené těleso směrem vzhůru.

Pokud místo vzduchu použijeme písek, tak se setkáme s tím, že písek není tekutý, tedy se nedostane snadno všude kolem balónu. Pak nebude platit to, že na spodní část balónu působí větší tlak, než na horní a balón se tedy nebude vznášet stejně jako ve vzduchu. Dokonce kdyby to šlo, tak by se balón v písku vznášel mnohem lépe, protože písek má větší hustotu než vzduch ;)

Ale co se týče síly, která by působila na váze, tak tam je to ještě složitější. Zkusím to vysvětlit na příkladu s vodou. Na váze mám misku vody o hmotnosti 1 kg, ponořím do ní dřevo o hmotnosti 0,5 kg. Pokud byla vody miska plná, tak z ní voda vyteče a já naměřím na váze stále 1 kg. Ovšem pokud byla miska dostatečně velká, aby z ní voda nevytekla, tak navážím 1,5 kg. V tvém případě vážíš těleso, ale okolní vzduch vlastně ne, takže nepoznáš, kolik vzduchu ti z nádoby s pískem uniklo do okolí.

1

Autor

Jaroslav Koreš

Zadání dotazu

Máte nějaký dotaz?

Pokud se chcete na něco zeptat, napište e-mail s předmětem "Fyzikální poradna" na emailovou adresu

poradna@svetenergie.cz
Skupina ČEZ

Kontaktní informace

Máte-li k obsahu portálu jakékoliv náměty, postřehy či připomínky – prosím kontaktujte nás. Budeme vděční i za připomínky k nekorektnímu zobrazení stránek, či případnému upozornění na chybu. Děkujeme.


email:info@svetenergie.cz

telefon:+420 381 257 675

Kontaktní formulář

KONTROLNÍ KÓD

kontrolní kód Opište prosím do políčka formuláře
text z obrázku

Portál Svět energie provozuje společnost ČEZ. Vyrobil Simopt, s.r.o., Copyright © 2016, Všechna práva vyhrazena

detail