Hur använder jag Arkimedes princip?

Arizona skrev:

Hej, sitter inne på 2 dygnet nu av att försöka förstå vad jag ska göra och hur, såhär lyder min uppgift

 För hypotesen är vi intresserade av att undersöka faktorerna massa och lyftkraft och vilken inverkan de har på varandra. För att till exempel se till att den undanträngda vattenvolymen inte påverkar resultatet gjorde Fia och Fredrik följande.

En flaska fylldes med olika mycket sand för att erhålla olika massor. Flaskan sänktes ned lika mycket i vattnet för varje massa. En dynamometer användes för att hålla flaskan på rätt nivå. Fia och Fredrik var medvetna om att kraften från dynamometern och vattnets lyftkraft tillsammans motsvarade gravitationskraften som påverkade flaskan med innehåll. Mätdata sammanställdes i en tabell och därefter plottades lyftkraft mot respektive massa i ett diagram. Genom att studera diagrammet kunde Fia och Fredrik inse att det inte fanns ett linjärt samband mellan lyftkraft och massa.

Du ska skriva en rapport på laborationen som Fia och Fredrik utförde. Genom att mätdata har försvunnit så måste du ta fram lämpliga värden

 

Jag har förstått att jag på något sätt måste tillämpa Arkimedes princip, alltså att lyftkraften på ett föremål är lika med tyngden på den undanträngda vätskan. 

Jag har fått fram att vattens densitet är 998 kg/m3, och för att räkna ut densitet p =m/v

Lyftkraften räkas ut på formeln FL=pvg

Men jag förstår inte hur jag ska tillämpa detta, om jag vill göra en tabell för säg 3 olika flaskor 

första flaskan 0,5 Liter sand 

Andra flaskan med 1 Liter sand 

Och tredje med 2 Liter sand 

Hur får jag fram densiteten för sanden? Är volymen på denna 2 Litersflaska som används till alla mått sand 2dm3?

Om jag ska sänka ned flaskan i lika mycket vatten som sand i flaskan hur vet jag densiteten för vattnet ?

 

Jag är förmodligen helt ute och cyklar då jag verkligen inte kan se någon klarhet i vad jag håller på med.

Vilken konstig uppgift! Framför allt verkar uppgiftskonstruktören inte ha tänkt på att en tom flaska kommer att flyta vågrätt, men en tung flaska (som ändå flyter) kommer att flyta lodrätt. Det kommer alltså att bli väldigt svårt för Fia och Fredrik att se till att flaskan flyter på samma sätt hela tiden.

Ja juste, detta är en inlämningsuppgift jag fått av min lärare i min distanskurs och jag har suttit i orimligt många timmar och försökt förstå och lösa denna, är detta något som då bör tas med i rapporten? eller borde man kanske bara utgå från att flaskan ska vara ett annat ord för ett objekt där man kan ha sanden i?

Är det någon som kan hjälpa mig förstå denna?

Börja med att rita en bild över försöksuppställningen så vi ser hur du tolkar uppgiften. Lägg upp bilden här!

Beträffande sandens densitet kan du antingen slå upp i någon tabell eller helt undvika problemet genom att låtsas väga sanden istället för att låtsas mäta dess volym.

Så jag kan låta sandens vikt (volym) vara det som jag häller i ”flaskan”? 

Ja, häll i ett visst antal gram eller kg sand i flaskan mellan de olika "mätningarna"

Du har tolkat uppgiften som att flaskan alltid är helt under ytan, det borde vara ok, så länge flaskans totala massa, inkl sand, är tillräckligt stor för att den ska sjunka.

Jag tolkade uppgiften som att flaskan var delvis sänkt till samma nivå, men aldrig flytande, då kan mängden sand varieras inom ett större område.

Men det spelar ingen roll, bägge sätten är ok.

Är det så här man gör labbar i skolan numera, utgår från en tes, sen fejkar mätdata för att bevisa hypotesen? Jag häpnar!

Är det så här man gör labbar i skolan numera, utgår från en tes, sen fejkar mätdata för att bevisa hypotesen? Jag häpnar!

Jag tror att det är något som uppstod när skolorna var stängda p g a Corona, och jag hoppas verkligen att den typen av uppgifter kommer att försvinna!

Har jag förstått detta rätt då?

Om jag förslagsvis har 3 flaskor med 3 olika mått är det på detta sätt som jag räknar ut detta för varje flaska?

Flaska 1 : innehåller 0,5 Kg sand.  Med uträkningen FL= 998* 0,5 (undanträngda västkan) * 9,82= 4,9 10^4 N/kg

Flaska 2: Innehåller 2 kg sand. FL= 998*2*9,82 = 20 (10^3) N/Kg osv?

Det blir ganska klurigt för oss elever också skulle jag vilja påstå.. 

Arizona skrev:

Har jag förstått detta rätt då?

Om jag förslagsvis har 3 flaskor med 3 olika mått är det på detta sätt som jag räknar ut detta för varje flaska?

Flaska 1 : innehåller 0,5 Kg sand.  Med uträkningen FL= 998* 0,5 (undanträngda västkan) * 9,82= 4,9 10^4 N/kg

Flaska 2: Innehåller 2 kg sand. FL= 998*2*9,82 = 20 (10^3) N/Kg osv?

 

Det blir ganska klurigt för oss elever också skulle jag vilja påstå.. 

Du gör det onödigt krångligt för dig själv om du väljer olika flaskor. Jag skulle välja att ha en stor plastflaska, så att man kan försumma massan för själva flaskan jämfört med sandens massa. Då har du samma volym hela tiden, och massan för flaska+sand är lika med massan för bara sanden.

Ja alltså jag tänker att det är samma flaska, som rymmer 2 kg med med tre olika mått på sanden. Då jag ska försöka klura ut om det finns ett linjärt samband mellan lyftkraften och massan

Är uträkningen rätt?

Såvitt jag tolkat uppgiften, ska den undanträngda volymen vara lika i alla försök. 

Hur räknar jag fram det?

Arizona skrev:

Hur räknar jag fram det?

Du hittar på ett värde.

Nu förstår jag nog inte riktigt, Vart i min tidigare uträkning var det jag gjorde fel så att volymen inte blir lika i alla försök? Det står ju i uppgiften "En flaska fylldes med olika mycket sand för att erhålla olika massor. Flaskan sänktes ned lika mycket i vattnet för varje massa" hur ska olika mängd massa erhålla samma volym på den undanträngda vätskan? Har det med densitet på sanden och göra?

Arizona skrev:

Nu förstår jag nog inte riktigt, Vart i min tidigare uträkning var det jag gjorde fel så att volymen inte blir lika i alla försök? Det står ju i uppgiften "En flaska fylldes med olika mycket sand för att erhålla olika massor. Flaskan sänktes ned lika mycket i vattnet för varje massa" hur ska olika mängd massa erhålla samma volym på den undanträngda vätskan? Har det med densitet på sanden och göra?

Nej, det är enklare än så.

Säg att du har en (tillsluten) plastflaska vars volym är 1 liter.

Om du sänker ner denna flaska helt under vatten så kommer den att tränga undan 1 liter vatten oavsett hur mycket sand flaskan innehåller.

Arizona skrev:

Är det någon som kan hjälpa mig förstå denna?

Det är inte tillåtet att bumpa sin tråd inom tjugofyra timmar efter att tråden postats, eller inom tjugofyra timmar efter trådens senaste inlägg. Att bumpa innebär att skriva ett inlägg som inte bidrar med mer information till tråden, exempelvis "Någon??". Bumpning gör trådar svårlästa. /moderator