Avatar uživatele
bart2000

Stoupne hladina po vhození kamene ze dna loďky do vody v bazénu? Proč?

Na hladině bazénu je loďka, na dně loďky je kámen. Pokud ten kámen vyhodím z loďky do bazénu, hladina vody klesne, stoupne nebo zůstane stejná? Podle mě hladina stoupne, ale proč?

Zajímavá 1Pro koho je otázka zajímavá? aliendrone před 2255 dny Sledovat Nahlásit



Nejlepší odpověď
Avatar uživatele
aliendrone

To se tak jednoduše nedá určit. Proč?
Archimedův zákon říká, že těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno hydrostatickou vztlakovou silou, která se rovná tíze kapaliny tělesem vytlačené.

Proto plavou železné lodičky navzdory faktu, že železná cihla ne. ;) :D

Takže je ti jasné, že když do prázdné lodičky dáš kamínek, tím ji zatížíš a zvedneš její výtlak – potažmo hladinku bazénu. Jak to může probíhat? Například:

  1. dáš do lodičky kamínek z hořčíku s objemem 1 cm³ (hustota 1,74 g/cm³)
  2. dáš do lodičky kamínek z wolframu s objemem 1 cm³ (hustota 19,25 g/cm³)

Pokud hodíš oba kamínky rovnou do vody, vytlačí každý 1 cm³ (tedy 1 ml, resp. 1 g) vody BEZ ohledu na svoji hustotu, protože mají stejný objem, to asi chápeš.

Po vhození kamínku do lodičky obou případech lodička s kamínkem vytlačí RŮZNÁ množství vody, přestože kamínky mají STEJNÝ objem. Wolfram při stejném objemu zatíží [zatlačí do vody] lodičku víc než hořčík – a to přibližně 11× víc, tudíž lodička naložená wolframovým kamínkem zvedne hladinu bazénu výše.

Opačnou úvahou > vyhodíš wolframový kamínek z lodičky – hladina klesne více, než když vyhodíš kamínek z hořčíku. A to jsem úmyslně nebral v potaz takové situace, kdy kamínek může být z lithia, které má hustotu 0,54g/cm³ – tedy na rozdíl od předchozích dvou kamínků by se ani nepotopil, nýbrž by plaval po hladině!

(Kepler bude ticho, při hodinách fyziky lithiový kamínek po vhození do vody JEN plave a basta! :D)

Z toho vidíš, že bez DALŠÍCH konkretizujících dat NELZE předem určit rozsah změny výšky hladiny v bazénu, protože to je závislé na dalších, tebou neudaných faktorech.. :)

Upravil/a: quentos

1 NominaceKdo udělil odpovědi nominaci?Mc Merkurion Nahlásit

Další odpovědi
Avatar uživatele
Mc Merkurion

… bude stejná, tak jako kámen, který je stále ve stejné poloze >>> pod úrovní hladiny … spíš bych řekl, že je to logická úloha …

… doplňuju: já říkal, že je to spíš logická úloha, aliendrone to krásně vysvětlil (alespoň pro mne, a je ouplně jedno, že wolfram nejni hornina, pro vysvětlení naprosto dostačující) … takže hladina si může dělat co chce … moje úvaha byla ze dvou třetin chybná …

Upravil/a: Mc Merkurion

0 Nominace Nahlásit


Avatar uživatele
Dochy

Hladina (celkově) klesne. O chlup. Vysvětlení lze s trochou snahy vysledovat u Aliena. (spíše s větší trochou…)

Lithiový kamínek neexistuje. Kamínek je úlomek horniny 😉

0 Nominace Nahlásit

Avatar uživatele
dubraro

Bude stejná, množství vody kamenem vytlačené je stejné, ať již kámen leží v loďce nebo na dně.

aliendrone: Lithium ani wolfram nejsou kameny. Dalo by se ale uvažovat o rozdílu žula vs. pemza.

Opravuji. Hladina po vyhození kamene klesne. Množství vody vytlačené kamenem v loďce je dáno jeho hmotností. Množství vody vytlačené kamenem na dně je dáno jeho objemem. A kámen má (zpravidla) větší hmotnost na jednotku objemu než voda.

Upravil/a: dubraro

0 Nominace Nahlásit


Diskuze k otázce
Avatar uživatele
aliendrone

dubraro>>> ohledně kamínků – viz komentář Dochymu v diskuzi. :)

Jinak věř mi, že kamínek s hustotou např. 10g/cm³ v lodičce vytlačí VÍC vody, než když ho z lodičky přehodíš do vody. ;) :D :D Proč?

Pro snadnější pochopení budeme uvažovat, že kamínek má objem 1cm³, hustotu 10g/cm³ Protože zátěž 10g v lodičce vytlačí 10ml (tedy i gramů) vody, pokud ho mrskněš z lodičky do vody, vytlačí pouze ten 1mililitr svého objemu. (tedy 1cm³ – čili 1gram) Jasan? ;) :D

před 2255 dny Odpovědět Nahlásit
Avatar uživatele
dubraro

Máš pravdu. Hladina klesne.

před 2255 dny Odpovědět Nahlásit
Avatar uživatele
aliendrone

Dochy >>> On dokonce neexistuje ani wolframový kamínek nebo hořčíkový. Dával jsem jako příklad, jelikož jejich hustoty nemusím dohledávat. (na rozdíl od hornin třeba) Zkrátka na objasnění principu. Nicméně pokud máme slovíčkařit – kamínek nemusí být jen úlomek horniny, protože i minerál může být kamínek, někdy dokonce DRAHOKAMÍNEK! ;) :D :D

A teď mi řekni, CO se stane, když do lodičky dáš např. horninu (ať je tedy po tvém ;)), která bude mít např. hustotu jako voda. Pořád myslíš, že hladina klesne po jejím přehození z lodičky do vody? Co ty na to? ;) :D :D

před 2255 dny Odpovědět Nahlásit
Avatar uživatele
Dochy

Teoreticky se jen zavlní při tom hodu…

A nerejpej do mně když rejpu 😉 Při tom lithiu by se hladina také neměla hnout (pokud bude třeba správně přelakované 😉 )

před 2255 dny Odpovědět Nahlásit
Avatar uživatele
Kepler

alien: Sím, raději mlčím. Vyjímečně máš pravdu. Na gymplu jsem měl fyzikářku, kterou jsem zbožňoval, protože oplývala nádhernými tělesnými přednostmi. Ty mi znemožňovaly sledovat její výklad, zvláště na poli hydrostatiky. Okamžitě jsem si ji představoval ve vaně…aúúúúú

před 2255 dny Odpovědět Nahlásit
Avatar uživatele
annas

U nás kluci na podobnou situaci reagovali při objasnění Archimedova zákona (koupání ve vaně) – slsovy – stále si je pamatuji – no, vypadá to dobře, ale přece hůl do vody vložená, vypadá jak zlomená. …

před 2255 dny Odpovědět Nahlásit
Avatar uživatele
Kepler

🙂

před 2255 dny Odpovědět Nahlásit
Nový příspěvek