رابطهها
Fᵦ=ρfluid g Vdisplaced | Wapparent=W−Fᵦ
۱. جسم کاملاً غوطهور
جسمی ۰٫۰۰۲ m³ آب جابهجا میکند. نیروی شناوری چیست؟
پاسخ
1000×10×0.002=20 N.
۲. وزن ظاهری
وزن جسم ۵۰ N و نیروی شناوری ۲۰ N است. وزن ظاهری چقدر است؟
پاسخ
۵۰−۲۰=۳۰ N.
۳. حجم جابهجا شده
نیروی شناوری در آب ۱۵ N است. حجم جابهجاشده را بیاب.
پاسخ
V=15/(1000×10)=0.0015 m³.
۴. جسم شناور
جسمی با وزن ۱۲ N روی آب در تعادل شناور است. نیروی شناوری چقدر است؟
پاسخ
۱۲ N؛ در تعادل نیروهای عمودی برابرند.
۵. کسر فرو رفته
چگالی جسم شناور ۶۰۰ kg/m³ است. چه کسری از حجم آن در آب فرو میرود؟
پاسخ
ρجسم/ρآب=600/1000=0.6؛ شصت درصد حجم.
۶. جسم معلق
جسمی بدون تماس با ظرف درون شاره ساکن مانده است. رابطهٔ وزن و شناوری چیست؟
پاسخ
برابرند؛ برآیند نیرو صفر است.
۷. شارهٔ چگالتر
برای حجم جابهجاشدهٔ یکسان، ورود از شارهٔ کمچگال به شارهٔ پرچگال چه اثری بر شناوری دارد؟
پاسخ
نیروی شناوری افزایش مییابد، چون با چگالی شاره متناسب است.
۸. جسم نیمهفرورفته
حجم کل جسم ۰٫۰۱ m³ است و فقط نصف آن در آب قرار دارد. حجم جابهجاشده چیست؟
پاسخ
۰٫۰۰۵ m³.
۹. تماس با کف
اگر جسم با کف ظرف تماس داشته باشد، آیا میتوان همیشه فقط وزن و شناوری را برابر گرفت؟
پاسخ
خیر؛ نیروی تکیهگاه و وضعیت تماس نیز باید بررسی شود.
۱۰. نقد چگالی
دانشآموز برای شناوری، چگالی جسم را در ρgV جابهجاشده گذاشته است. اصلاح کن.
پاسخ
در رابطهٔ نیروی شناوری باید چگالی شارهٔ جابهجاشده به کار رود.
خودتصحیح
| معیار | امتیاز |
|---|---|
| حجم جابهجاشده | ۶ |
| چگالی شاره و رابطه | ۸ |
| تعادل و نیروهای دیگر | ۶ |
شکل نیروها را پیش از محاسبه بکش. درسنامه در راهنمای شناوری قرار دارد.