Page 102 - 7_fizika.indd

Az űrhajósok – hogy megszokják a súlytalanság állapotában történő munkavégzést – vízme-

dencében is „gyakorolnak” (297. ábra). Mennyivel érzi „könnyebbnek” magát az űrhajós, ha testének térfogata kb. 0,075 m 3 , és a medencében csak tiszta víz van?

Megoldás

a) 1 m 3 tiszta víz tömege 1000 kg, súlya 10 000 N. b) Az űrhajós által kiszorított víz térfogata 0,075 m 3 ,

tömege 75 kg. Ennek a vízmennyiségnek 750 N súlya van. Ez éppen egyenlő az űrhajósra ható felhajtóerővel: ennyivel érzi tehát „könnyebb-nek” magát.

c) Mit mondhatunk el arról az esetről, amikor a víz

sűrűségét – sózással – úgy állítják be, hogy egyenlő legyen az űrhajós átlagos sűrűségével?

2. 0,6 kg/dm 3 sűrűségű fából 1 dm élhosszúságú kockát készítettünk, és vízre tettük. Mekkora felhaj-tóerő hat a kockára? Hány cm magas a vízből kiálló része?

Megoldás:

a) A kocka térfogata 1 dm 3 , tömege így 0,6 kg.

A kockát 6 N gravitációs erő szeretné lefelé elmozdítani, és addig merül a vízbe, amíg az általa kiszorított víz súlya éppen 6 N lesz. b) Ekkora súlya 0,6 kg tömegű víznek van. A víz sű-

rűségének ismeretében (1000 kg/m 3 = 1 kg/dm 3 ) pedig tudjuk, hogy a 0,6 kg tömegű víz térfogata 0,6 dm 3 .

c) Mivel a kocka alapterülete 1 dm 2 , az ehhez tarto-

zó magasság 0,6 dm, azaz 6 cm. A kocka 6 cm „mélyen” merül a vízbe, kiálló része tehát 4 cm-es.

4. Egy 10 dkg tömegű vasdarabot erőmérőre akasztva először vízbe, majd (miután gondosan megtöröltük) olajba merítettünk. a) Melyik esetben, és

b) mennyivel mutatott nagyobb erőt az erőmérő? Miért?

5. Nyáron, a strandon egy 0,2 kg tömegű, 5 dm 3 térfogatú labdával játszottunk. A labdában levegő volt. Mekkora erőt kellett kifejtenünk ahhoz, hogy a víz alatt tudjuk tartani?