Jak wyznaczyć siłe wyporu działającą w wodzie na metalową kulę

Sposób pierwszy - Prawo archimedesa Na każde ciało zanurzone w płynie działa siła wyporu, co do wartości równa ciężarowi płynu wypartego przez to ciało.   czyli : Fw=mg gdzie m to masa wypartej wody ϱV=m Fw=ϱVg gdzie ϱ jest gęstością ośrodka w którym znajduje sie ciało (gęstość płynu) a V to objętość zanurzona ciała [latex]Fw=V_{z} ho_{p}g[/latex]   Sposób drugi: Siła wyporu powstaje na skutek działania ciśnień hydrostatycznych. Siły hydrostatyczne działające na boki ciała równoważą się,  natomiast ciśnienie na dnie i na powierzchnii ciała są różne. Wypadkowa tych ciśnień wiąże się z siłą wyporu. Jak wiemy ciśnienie jest to nacisk wywierany na powierzchnię: P=F/s Ps=F czyli można zapisać że: F₁=P₁S=[latex] ho _{cieczy}g h_{2}S[/latex] F₂=P₂S=[latex] ho _{cieczy}g h_{1}S[/latex]   Fw=F₂-F₁ Fw=[latex] ho _{cieczy}g h_{1}S- ho _{cieczy}g h_{2}S= ho _{cieczy}gS(h_{1}-h_{2})=F= ho g S H \ HS=V \ p= ho _{cieczy}gV_{zanurzone}[/latex]

aby obliczyć siłę wyporu stosujemy wzór:   Fw = d * V * g   Dane: d = 1 g/cm³    ; gęstość wody g = 10 N/kg = 1/100 N/g    ; wspólczynnik grawitacji V = .......; objętość kulki   Aby wyznaczyć objętość kulki stosujemy np. menzurkę 1. do menzurki wlewamy wodę , odczytujemy poziom , np. 100 cm³ 2. do menzurki z wodą wkładamy kulkę, poziom wody się podniesie , np. do 120 cm³ 3. objętość kuli obliczamy: V = 120 cm³ - 100 cm³ = 20 cm³   wstawiamy dane do wzoru: Fw = 1 g/cm³ * 20 cm³ * 0,01 N/g = 0,2 N   II sposób: 1. ważymy za pomocą siłomierza ciężar kulki w powietrzu, np. 2 N 2. zanurzamy kulkę w wodzie i mierzymy jej ciężar w wodzie, np. 1,8 N 3. obliczamy siłę wyporu: Fw = 2 N - 1,8 N = 0,2 N siła wyporu = ciężar ciała w powietrzu - ciężar ciała zanurzonego np w wodzie