Sjov Archimedes Princippet Eksperimenter

"Oasis of the Seas" er verdens største krydstogtskib med en masse på 100.000 tons, men det flyder. Skibsdesignere anvender Archimedes 'princip, som siger, at for at en båd skal flyde, skal den forskyde et lige vand mere end sin egen vægt. Dette komplekse koncept gøres mere tilgængeligt for studerende ved hjælp af interessante demonstrationer og eksperimenter som dem beskrevet nedenfor.

I det gamle Grækenland bestilte King Hiero II en krone til laves af en lokal guldsmed. Han tvivlede på, at det var rent guld, så han gav filosofen-forsker Archimedes opgaven at finde ud af. Archimedes trådte ind i et varmt bad og så vandspild over siden, da han sank ind i karret og indså, at vandet fordrevne var lig med hans krops volumen. "Eureka!" Udbrød han, da han fastslog, at han kunne bruge denne forskydningsmetode til at beregne kronens volumen og densitet. Hans test viste sig, at kronens tæthed var mindre end guld, således at kronen ikke var rent guld.

Kugle versus Hull

Når man bliver spurgt, hvorfor en aluminiumcylinder synker, kan en studerende fejlagtigt svare: "Fordi den vejer mere. "Giv eleverne to stykker af 5-tommers-fem-tommer aluminiumsfolie. Find massen af ​​begge. Bed eleverne om at knuse en firkant folie ind i en stram kugle, slip det i vandet og se det synke. Eksperimenter med den anden plads indtil du finder en måde at gøre aluminium flyder. Når aluminiumet er formet som en båd, vil det flyde, fordi volumenet er steget kraftigt, mens massen er forblevet det samme. Skibets skrog er fyldt med luft, hvilket øger lydstyrken uden at tilføje betydelig vægt. Båden vil flyde, hvis bådens masse er mindre end vandet det fortrænger. Med et hul skrog vil båden forskyde mere vand end bolden.

Hovering Helium Balloon

Tyngdekraften afhænger af objektets masse for at trække den ned gennem en væske. Når genstanden begynder at synke, virker flydende kraft for at skubbe genstanden op. Hvis tyngdekraft er større end flydende kraft, vil objektet synke. Heliumballoner flyder i luften, fordi massen af ​​luften de fortrænger er større end helium og ballonens masse. Bind et bånd til en heliumballon, og det vil flyde, fordi den flydende kraft er større end tyngdekraften. Forøg tyngdekraften ved at øge vægten. Tie pretzels til båndet, øger vægten, indtil ballonen synker. Nu nibble små stykker af pretzel indtil ballonen langsomt begynder at stige. Hvis du kan få ballonen til at "svæve", er gravitationsstyrken lig med den flydende kraft.

Flydende Grape

Ved hjælp af Archimedes 'hovedstol kan eleverne afgøre, om et objekt vil synke eller flyde ind forskellige væsker. Klargør et klart glas med varmt vand. Tilsæt en drue, og den vil synke. Tilsæt salt til glasset, og druen begynder at flyde. Husk Archimedes 'hovedstol: Hvis en genstand vejer mere end sit eget volumen i væske, vil det synke. Tilsætning af salt til vandet vil øge massen pr. Enhedsvolumen, indtil den er lige eller tættere end druen. På dette tidspunkt vil druen flyde.