Acceleration på kloss
Jag har fastnat på b) i följande uppgift:
"En kloss med densiteten 700 kg/m3 flyter i en vätska med
densiteten 1100 kg/m3. Klossen är 8,0 cm hög.
a) Hur långt ned, h, i vattnet är klossen nedsänkt?
b) Hela klossen hålls sedan under vatten och släpps. Hur stor blir dess acceleration?"
Hittills har jag bestämt krafterna som verkar på klossen, vilket är tyngdkraften, "tryckkraften" och lyftkraften och att den positiva riktningen är nedåt. Hur börjar man lösa uppgiften på lättast sätt?
Vi fick fram utryck för krafterna i frågan du ställde om a).
Kommer klossen att vara i jämvikt när den släpps, alltså ligga kvar under ytan? Om inte, vilken av krafterna är stört?
Hur stor är den undanträngda vattenvolymen då klossen är helt under vattnet?
Klossen kommer inte att vara i jämvikt när den släpps, den största kraften borde väl då vara lyftkraften?
Det är vattenvolymen vi inte förstår hur man ska räkna ut då vi enbart vet höjden på klossen.
Ja, lyftkraften > tyngdkraften. Det är skillnaden som accelererar klossen uppåt mot ytan.
I uppgift a förkortade du bort volymen i uträkningen (du visade inte uträkningen men annars hade du inte kunnat räkna ut svaret). Det viktigaste är att få fram modellen och sambanden. När det är rätt blir uträkningen oftast enkel.
Volymen undanträngt vatten är i uppgift b alltså hela kubens volym eftersom hela är under vattnet.
EDIT: Man behöver inte klossens volym. Sätt upp sambanden så ska du se att det går att förkorta på slutet. VIKTIGT att inte stoppa in siffror förrän allra, allra sist.
Visa spoiler
Från a) har du grundformlerna för de två krafterna. I uppgift b är vattenvolymen samma som kubvolymen:
är kraften som accelererar klossen uppåt.
Den generella formeln är F=m*a. Vilken m är det som accelereras? Sätt ihop allt!
Men när klossen rör sig, sätts även vätska i rörelse. Så det blir en större massa än ändast klossen.
Ingen bra uppgift.
Jag tolkade frågan som accelerationen i ögonblicket då klossen släpps. Det är dessutom Fysik 1 så det verkar otänkbart att vätskerörelsen ska beaktas.
Jag kan tycka att uppgiften hade flera poänger, bl a visar den fördelen med att skapa en tankemodell samt använda variabler och beteckningar under resonemanget. I grundskolan är det ofta "siffror direkt" och det skymmer lätt sikten. Arkimedes princip inte heller fel att få med på ett hörn.
