Alíkovina

Zábavná fyzika: Záhada vysypané lodi

vydáno  •  Volný čas doma
Poznáš podle výšky hladiny, zda je náklad na lodi nebo zda je vyhozený do vody? Pojď si s námi udělat jednoduchý pokus, který ti pomůže odpovědět na položenou otázku.

Nákladní loď Rena, která ztroskotala u pobřeží Nového Zélandu, se zřejmě rozlomí. (1. listopadu 2011), © Reuters

Pozná se podle výšky hladiny vodní nádrže, jestli náklad, který loď po nádrži převáží, je stále na lodi nebo ho posádka hodila do vody?

Varování:

Budeš pracovat s vodou, proto doporučuji, abys pokus dělal/a v koupelně nebo v kuchyni. Pokud se ti pokus nepovede hned napoprvé, nezoufej a zkus to znovu!

Co budeš potřebovat?

  • menší kelímek
  • velkou průhlednou nádobu (například kbelík nebo misku)
  • vodu
  • závažíčka (například kovové šrouby nebo rybářská olůvka)
  • samolepku
  • propisku nebo lihový fix

Jak na to?

Do velké průhledné nádoby nalij vodu tak, aby její hladina byla výš, než jak je vysoký kelímek. Na stěnu nádoby nalep samolepku. Její střed by měl odpovídat hladině vody. Tužkou si na samolepku poznamenej výšku hladiny vody v nádobě. Pokud ti to rodiče dovolí, můžeš stejně jako my místo propisky a samolepky použít lihový fix. Do kelímku vlož několik závažíček a potom kelímek vlož do vody. Zaznamenej si výšku hladiny vody na samolepku. Vysyp závažíčka do vody a kelímek polož na její hladinu. Poznamenej si výšku hladiny vody v nádobě.

Fotogalerie

Co jsi zjistil/a?

Když se podíváš na značky na nádobě, zjistíš, že když jsi na hladinu vody položil/a kelímek se závažími, hladina stoupla. Když si závaží vysypal/a do vody, její hladina klesne, ale stále bude výš než na začátku pokusu.

Jak je to možné?

Když do nádoby vložíš kelímek se závažíčky, hladina vody v nádobě stoupne, protože je vytlačena zatíženým kelímkem. Všimni si, že závažíčka jsou docela hluboko pod hladinou vody a v kelímku je hodně „volného“ místa, který je vyplněný vzduchem. Když závažíčka vysypeš z kelímku, zvětší se celkový objem vody a závažíček a hladina o kousek stoupne. Kelímek ale svou zátěž ztratil, a proto je jeho ponořená část velmi malá a vytlačí mnohem méně vody, proto hladina vody klesne. Jak moc se věc do kapaliny potopí závisí na objemu a hmotnosti té věci a také na kapalině, do které se potápí (mluví o tom Archimédův zákon, o kterém se dozvíš ve škole).

Poznámka:

To, nad čím bychom se měli u skutečného nákladu lodě zamyslet, je, jestli jsme skutečně schopni zaznamenat změnu výšky hladiny nějakého jezera nebo rybníka. V našich úvahách nesmíme zapomenout, že objem, který závaží vytlačí, se rozkládá do  celé hladiny vodní nádrže. Takže například, kdybychom do nádrže Lipno vysypali celý náklad největší kontejnerové lodi na světě, stoupla by její hladina jen přibližně o 1 cm.

Příjemnou zábavu!

Miniseriál "Zábavná fyzika" jsem pro tebe připravil ve spolupráci s Kroužkem fyziky, který organizuje Katedra didaktiky fyziky Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy.

Autor:
» přejít do diskuse

Diskuse k článku  (0)

O tomto článku zatím nikdo nediskutuje. Buď první!