17.1 Archimédův zákon

1. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika • Žil v letech 287 – 212 př.n.l. v Syrakusách na Sicílii. • Byl to jeden z nejvýznamnějších učenců starověku. • V oblasti fyziky zkoumal podmínky rovnováhy, definoval těžiště tělesa. • Byl zabit při obraně Syrakus proti Římanům. • Jak je vztlaková síla velká, na to přišel Archimédes, 17.1 Archimédův zákon řecký matematik, fyzik a vynálezce. • Nejvýznamnější je zákon o vztlakové síle nazvaný jeho jménem. • K jeho vynálezům patří šnekové čerpadlo, kterým byla vybavena největší loď starověku Syrakúsia, obranné stroje a jiné. Autor: Mgr. Hana Jirkovská

2. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika • Vztlaková síla v kapalině 17.2 Co už umíme Fvz = V . ρ . g • Vzorec pro vztlakovou sílu – , kde ρ je hustota kapaliny a V je objem tělesa. • Hustota látky ρ • Gravitační síla Země • Skládání sil opačného směru • Gravitační zrychlení g • Rovnováha sil– stav, kdy na jedno těleso působí dvě síly stejné velikosti a opačného směru, nemají pohybový účinek.

3. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika • Archimédův zákon 17.3 Nové pojmy Na těleso ponořené do kapaliny působí svisle vzhůru vztlaková síla. Její velikost je rovna velikosti gravitační síly, která působí na těleso z kapaliny stejného objemu, jako je ponořená část tělesa. • Jiné znění Archimédova zákona • Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno silou, která se rovná tíze kapaliny tělesem vytlačené. • Tíha tělesa – značka G, jednotka N (newton), příčinou tíhy je gravitační síla Země. • Je to tlaková síla tělesa na podložku nebo tahová síla tělesa na závěs. • Hustoměr – měřidlo hustoty kapaliny • Nestejnorodé těleso – těleso, jehož části jsou z látek různých hustot (např. loď)

4. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika • Chování těles v kapalině • Těleso se potápí a klesá ke dnu. • Těleso se vznáší v kapalině. • Těleso po násilném ponoření stoupá vzhůru k hladině a částečně se vynoří. 17.4 Výklad nového učiva a) Posouzení pomocí výslednice skládání sil gravitační a vztlakové. Po vynoření tělesa se Fvz zmenší a obě síly Fvz a Fg jsou v rovnováze. ρt> ρk ρt =ρk ρt< ρk b) Posouzení podle hustoty kapaliny ρk a hustoty ponořeného tělesa ρt.

5. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika 1. Které síly působí na těleso ponořené v kapalině 17.5 Procvičení a příklady v gravitačním poli Země? Odpověď: Síla gravitační a síla vztlaková. 2. Jaké jsou směry těchto sil? Odpověď: Směr gravitační síly je svisle dolů, směr vztlakové síly je svisle vzhůru. 3. Proč kmen stromu ve vodě plave a kamínek s malou hmotností se ve vodě potápí a klesá ke dnu? Protože hustota dřeva je menší než hustota vody, zatímco hustota kamene je větší než hustota vody. Odpověď: 4. Dospělý muž má objem asi 0,07 m3. Jak velká vztlaková síla na něj působí, ponoří-li se zcela do vody? Řešení: Odpověď: V = 0,07 m3 ρk = 1000 kg/m3 g = 10 N/kg Fvz = x N Fvz = V . ρk . g Na muže působí vztlaková síla 700N. Fvz = 0,07 . 1000 . 10 Fvt = 700 N

6. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika 1) Jaký objem má voda vytlačená lodí o hmotnosti 600 tun? 17.6 Něco navíc pro šikovné Při plavání tělesa platí: Řešení: m = 600 t = 600 000 kg ρk = 1000 kg/m3 g = 10 N/kg V = x m3 m . g = V . ρk . g V = m : ρk V = 600 000 : 1000 = 600 m3 Fg = Fvz Odpověď: Voda vytlačená lodí má objem 600 m3. 2) Ledovec o hustotě 920 kg/m3 plave na mořské hladině. Jaká část objemu ledovce je pod hladinou? Objem ledovce = V, objem ponořené části = V´ Hustota mořské vody je 1030 kg/m3. ρt = 920 kg/m3 ρk = 1030 kg/m3 V´/V = x V´/V = ρt/ρk x = 920 : 1030 x = 0,893 = 89,3% Řešení: Pod hladinou je asi 89 % ledovce. Odpověď:

7. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Physics Vocabulary potopení – sinkingzkáza – destruction potopil se – sankroztržení – rupture vyplout – to sailledovec – iceberg posádka – crewpalivo – fuel trup lodi – ship´shullparní stroj – steamengines 17.7 CLIL – The sinking of Titanic The sinking of Titanic Oneof theworld most famousships– Titanic – sank on April 15, 1912. Titanic sailedfromtheEnglish port of Southampton to New York, U.S. Thefuelwascoal. Theshipwasmoved by steamengines. The cause ofthedestructionwastheruptureoftheship´shull by theiceberg.

8. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika Správné odpovědi: Archimédes byl … Těleso se stejnou hustotou jako má kapalina … 17.8 Test znalostí • c) • b) • a) • d) • se v kapalině vznáší • vkapalině klesá ke dnu • plave na hladině kapaliny • vkapalině se potápí • italský učenec • německý učenec • řecký učenec • egyptský učenec Loď vyplula z řeky do moře. Změnil se objem ponořené části lodi? Archimédův zákon popisuje … • gravitační sílu Země • vztlakovou sílu v kapalině • třecí sílu pevných těles • tahovou sílu v kapalině • zvětšil se • nezměnil se • nelze určit • zmenšil se

9. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika 17.9 Použité zdroje • Kolářová, Bohuněk: FYZIKA PRO 7. ROČNÍK ZŠ, Prometheus, 2003 (slide 3, 4, 5, 6) • Bohuněk: SBÍRKA ÚLOH Z FYZIKY PRO ŽÁKY ZŠ 2. díl, Galaxie, 1993 (slide 6) • http://cs.wikipedia.org/wiki/Archimedes (slide 1) • Obrázky: • http://brittanymtaylor.wikispaces.com/Archimedes (slide 1) • http://www.novinky.cz/veda-skoly/204644-archimedes-ostreloval-rimany-parokanonem-ne-zrcadly-jak-se-myslelo.html (slide 1) • http://black-frajer.blog.cz/1011/ponorka (slide 2) • http://www.napalubu.cz/plavba/charter/nejdrazsi-charterove-lode-phoenix.aspx (slide 3) • http://byznys.lidovky.cz/boj-o-zdroje-cina-lovi-miliardy-na-dne-oceanu-fzw-/firmy-trhy.asp?c=A110721_162112_firmy-trhy_nev (slide 3) • http://www.thermofisher.cz/produkty/hustomer-800-850-1-kg-m3-bez-teplomeru (slide 3) • http://www.vyukovematerialy.cz/fyzika/7/kapaliny/vztlakka.htm (slide 4) • http://www.photoserver.eu/zobrazeni_fotky.php?cislo_fotky=510408&fotky_autora=1001556 (slide 5) • http://sranda.kdecoje.cz/srandovni_obrazky/i510-Ledovec.html (slide 6) • http://quicktour.costa.cz/lode/lod.html?c=2152 (slide 6) • http://www.titanicworld.cz/plavba/potapeni_list2.html (slide 7)

10. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika 17.10 Anotace