17 svar
145 visningar
Bahga behöver inte mer hjälp
Bahga 123
Postad: 5 okt 2023 11:22 Redigerad: 9 okt 2023 22:45

tryck, värme och temperatur och hållbar energiförsörjning 2

På en våg står en bägare med vatten, och vågen visar 135,33 g. Ett metallstycke sänks ner i vattnet så att metallstycket varken rör vid bägarens väggar eller botten. Vågen visar då 147,31 g. När metallstycket sedan släpps, så att det vilar på bägarens botten visar vågen i stället 232,53 g. Se figur nedan.

a. Hur stor är lyftkraften på metallstycket då det är nedsänkt i vattnet?

b. Bestäm metallstyckets densitet. 

 

Ture 10256 – Livehjälpare
Postad: 5 okt 2023 11:55

VAd är din fråga? 
Hur långt har du kommit på egen hand?

Bahga 123
Postad: 8 okt 2023 10:47

 a- För att lösa detta problem behöver vi använda principen om Arkimedes lyftkraft och konceptet om densitet. Här är stegen för att lösa uppgiften:

a. För att räkna ut lyftkraften på metallstycket när det är nedsänkt i vattnet, kan vi använda Arkimedes princip, som säger att lyftkraften på ett föremål i ett fluidum (som vatten) är lika med den vattenmängd som föremålet tränger ut. Formeln för lyftkraften (F_lyft) är:

F_lyft = ρ * V * g

där

F_lyft är lyftkraften (det är det vi vill räkna ut).
ρ är densiteten av det omgivande fluidumet, i detta fall vattnet. Densiteten för vatten är vanligtvis cirka 1000 kg/m^3.
V är det volym av metallstycket som är nedsänkt i vattnet.
g är tyngdaccelerationen, som är cirka 9.81 m/s^2 på jordens yta.
För att räkna ut V måste vi använda skillnaden i vågens mätvärden:

Vattenets volym som metallstycket tränger ut = (Mätvärde när metallstycket är nedsänkt) - (Mätvärde när metallstycket är på botten)

Vattenets volym = 147.31 g - 232.53 g = -85.22 g

Notera att vi får ett negativt värde eftersom volymen som trängs ut är mindre än metallstyckets volym. Omvandla detta till kilogram (1 g = 0.001 kg):

Vattenets volym = -85.22 g * 0.001 kg/g = -0.08522 kg

Nu kan vi räkna ut lyftkraften:

F_lyft = ρ * V * g = 1000 kg/m^3 * (-0.08522 kg) * 9.81 m/s^2 ≈ -836 N

Så, lyftkraften på metallstycket när det är nedsänkt i vattnet är ungefär -836 N. Notera att det är negativt eftersom lyftkraften verkar uppåt medan tyngdkraften verkar neråt.

Bahga 123
Postad: 8 okt 2023 10:55

b. För att bestämma metallstyckets densitet kan vi använda densitetsformeln:

Densitet (ρ) = Massa (m) / Volym (V)

Vi har redan räknat ut volymen (V) som metallstycket tränger ut när det är nedsänkt i vattnet, vilket är -0.08522 kg. Massan av metallstycket kan räknas ut som skillnaden i vågens mätvärden när metallstycket är på botten och när det inte är i vattnet:

Metallstyckets massa = (Mätvärde när metallstycket är på botten) - (Mätvärde utan metallstycket)

Metallstyckets massa = 232.53 g - 135.33 g = 97.2 g

Konvertera massan till kilogram:

Metallstyckets massa = 97.2 g * 0.001 kg/g = 0.0972 kg

Nu kan vi använda densitetsformeln:

Densitet (ρ) = Massa (m) / Volym (V) = 0.0972 kg / (-0.08522 kg) ≈ -1.14 kg/m^3
Så, metallstyckets densitet är ungefär -1.14 kg/m^3.

är dom rätt?

Bahga 123
Postad: 9 okt 2023 16:00

hej

Ture 10256 – Livehjälpare
Postad: 11 okt 2023 13:48
Bahga skrev:

 a- För att lösa detta problem behöver vi använda principen om Arkimedes lyftkraft och konceptet om densitet. Här är stegen för att lösa uppgiften:

a. För att räkna ut lyftkraften på metallstycket när det är nedsänkt i vattnet, kan vi använda Arkimedes princip, som säger att lyftkraften på ett föremål i ett fluidum (som vatten) är lika med den vattenmängd som föremålet tränger ut. Formeln för lyftkraften (F_lyft) är:

F_lyft = ρ * V * g

där

F_lyft är lyftkraften (det är det vi vill räkna ut).
ρ är densiteten av det omgivande fluidumet, i detta fall vattnet. Densiteten för vatten är vanligtvis cirka 1000 kg/m^3.
V är det volym av metallstycket som är nedsänkt i vattnet.
g är tyngdaccelerationen, som är cirka 9.81 m/s^2 på jordens yta.
För att räkna ut V måste vi använda skillnaden i vågens mätvärden:

Vattenets volym som metallstycket tränger ut = (Mätvärde när metallstycket är nedsänkt) - (Mätvärde när metallstycket är på botten)

Den avlästa viktökningen från ursprungsläget till mitten visar vätskans lyftkraft på metallstycket.

Vattnets lyftkraft på metallstycket ges som g*(147,31-135,33).

Bahga 123
Postad: 11 okt 2023 16:14

då vatten volym=11,98 g 

vattenets volym = 11,98* 0,001 = 0,01198 kg

då = 1000/ 0,01198* 9,81 = 818,86  N eller hur?

Ture 10256 – Livehjälpare
Postad: 11 okt 2023 18:26
Bahga skrev:

då vatten volym=11,98 g 

Nej det undanträngda vattnets massa är 11,98 gram, (volym mäts i liter, g står för gram när det är en enhet, ibland står det för tyngdaccelerationen)

vattenets volym = 11,98* 0,001 = 0,01198 kg

Nej, vattnets volym är 0,01198 liter. (Om vi antar densiteten 1 kg/liter), kg är enheten för massa, volym mäts i exvis liter.

då = 1000/ 0,01198* 9,81 = 818,86  N eller hur?

Så lyftkraften på metallbiten är tyngden av det undanträngda vattnet, alltså 0,01198*9,81 = 0,1175 N

Bahga 123
Postad: 11 okt 2023 18:36

ås vilken lag använde du för att hitta F-lyft

eftersom jag inte  fattar 

Ture 10256 – Livehjälpare
Postad: 11 okt 2023 18:41 Redigerad: 11 okt 2023 18:41

vi läser av på vågen att massan verkar ha ökat med 143,31-135,33 = 11,98 gram = 0,01198 kg.

Lyftkraften är lika stor som tyngden av det undanträngda vattnet. 0,01198 kg har tyngden 0,01198*9,81 N

Jag använder alltså förhållandet mellan massa och tyngd. Tyngd = massa*g där g står för tyngdaccelerationen

Bahga 123
Postad: 11 okt 2023 18:45

ok,

för b helt är rätt eller hur?

Ture 10256 – Livehjälpare
Postad: 11 okt 2023 18:54
Bahga skrev:

b. För att bestämma metallstyckets densitet kan vi använda densitetsformeln:

Densitet (ρ) = Massa (m) / Volym (V)

Vi har redan räknat ut volymen (V) som metallstycket tränger ut när det är nedsänkt i vattnet, vilket är -0.08522 kg.

Nej, om det står kg är det en massa inte en volym !

Massan av metallstycket kan räknas ut som skillnaden i vågens mätvärden när metallstycket är på botten och när det inte är i vattnet:

Ja det är rätt

Metallstyckets massa = (Mätvärde när metallstycket är på botten) - (Mätvärde utan metallstycket)

Metallstyckets massa = 232.53 g - 135.33 g = 97.2 g

Rätt

Konvertera massan till kilogram:

Metallstyckets massa = 97.2 g * 0.001 kg/g = 0.0972 kg

Ja

Nu kan vi använda densitetsformeln:

Densitet (ρ) = Massa (m) / Volym (V) = 0.0972 kg / (-0.08522 kg) ≈ -1.14 kg/m^3
Så, metallstyckets densitet är ungefär -1.14 kg/m^3.

är dom rätt?

Nej det är fel, densitet kan inte vara negativt, och du har fel värde på och fel enhet för volymen när du beräknar densiteten.

Bahga 123
Postad: 11 okt 2023 19:11

Jag kunde inte att hitta en passande lag för detta

Ture 10256 – Livehjälpare
Postad: 11 okt 2023 19:15

Du använder rätt formel men fel indata

Bahga 123
Postad: 11 okt 2023 19:33

jag kommer att skriva det och visa dig ful svaret

Bahga 123
Postad: 12 okt 2023 09:27

a- För att lösa detta problem behöver vi använda principen om Arkimedes lyftkraft och konceptet om densitet. Här är stegen för att lösa uppgiften:

a- För att räkna ut lyftkran på metallstycket när det är nedsänkt i vattnet, kan vi använda Arkimedes princip, som säger att lyftkraften på ett föremål i ett fluidum ( som vatten) är lika med den vattenmängd som föremålet tränger ut. Formeln för lyftkraften (F-lyft) är:

F-lyft = p * V * g

Där 

F-lyft är lyftkraften (det är det vi vill räkna ut).

p är densiteten av det omgivande fluidumet i detta fall vattnet. Densiteten för vatten är vanligtvis cirka 1 kg, för att 1 kg=  liter så vi kan använda liter.  

V är det volym av metallstycket som är nedsänkt i vattnet.

g är tyngdaccelerationen, som är cirka 9,81 m/s2 på jordens yta.

För att räkna ut V måste vi använda skillnaden i vågens mätvärden:

vattnets volym som metallstycket tränger ut = (Mätvärde när metallstycket är nedsänkt) - (Mätvärde när det är bara vatten/ utan metallstycket) 

Vattnets volym = 147,31 - 135,33 = 11,98 g => 0,01198 kg

Nu kan vi räkna ut lyftkraften:

F-lyft = p * V * g = 1 * 0,01198 * 9,81 = 0,1175 N

Så, lyftkraften på metallstycket när det är nedsänkt i vattnet är 0,1175 N


—-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 


b- För att bestämma metallstyckets densitet kan vi använda densitetsformeln: 

Densitet (p) = Massa(m) / Volym (V) 

Vi har redan räknat ut volymen (V) som metallstycket tränger ut när det är nedsänkt i vattnet, vilket är 0,01198 kg. Massan av metallstycket kan räknas ut som skillnaden i vågens mätvärden när metallstycket är på botten och när det inte är i vattnet:


Metallstyckets massa = (Mätvärde när metallstycket är på botten) - ( Mätvärde utan metallstyckets) 


Metallstyckets massa = 232,53 - 135,33 = 97,2 g

Konvertera massan till kilogram:

Metallstycket massa = 97,2 / 1000 = 0,0972 kg


Nu kan vi använda densitetsformeln:


Densitet (p) = Massa (m) / Volym (V) = 0,0972 / 0,01198 = 8,11 kg/m3


Så metallstyckets densitet är 8,11 kg/m3

 

så är dom rätt nu?

Ture 10256 – Livehjälpare
Postad: 12 okt 2023 10:53

Du har gjort fel på en faktor 1000. Om du vill ha svaret i kg per m3 måste du ha volymen i m3 och massan i kg.

Du har räknat med volymen i liter och massan i kg. Ditt svar är därför i kg/liter

Bahga 123
Postad: 12 okt 2023 11:14

så jag kan säga att 97,2 * 0,001 = 0,0972 kg 

eller 97,2 / 1000 = 0,0972 liter eller hur?

Svara
Close