Masurarea impingerii in functie de adancimea de imersie

Masurarea impingerii in functie de adancimea de imersie

In experimentul Masurarea impingerii in functie de adancimea de imersie, un cilindru solid este scufundat in diferite lichide la adancimea h, iar greutatea lichidului deplasat este masurata ca forta de flotabilitate F folosind un dinamometru de precizie.

Obiectivele experimentului sunt:

Masurarea fortei F care actioneaza asupra unui cilindru scufundat intr-un lichid si determinarea fortei de flotabilitate.

Confirmarea proportionalitatii dintre forta de flotabilitate FG si adancimea de imersiune h.

Determinarea densitatilor r ale trei lichide diferite.

Principiile experimentului se bazeaza pe principiul lui Arhimede, conform caruia un corp scufundat intr-un lichid este supus unei forte de flotabilitate FG, a carei magnitudine este egala cu greutatea lichidului deplasat G = r ⋅ V ⋅ g (I), unde r reprezinta densitatea, V reprezinta volumul, iar g este acceleratia libera cadere.

Pentru exemplificare, daca corpul scufundat este un cilindru cu sectiune transversala A, G = r ⋅ g ⋅ A ⋅ h (II), atat timp cat adancimea de imersiune h este mai mica decat inaltimea H a cilindrului. La adancimi de imersiune mai mari, forta de flotabilitate are o valoare constanta GH = r ⋅ g ⋅ A ⋅ H (III).

Daca cilindrul este suspendat de un dinamometru, acesta masoara greutatea F0 a cilindrului atata timp cat cilindrul nu este scufundat in lichid, iar forta F = F0 − G (IV) atunci cand cilindrul este scufundat.

In experiment, forta F este masurata in functie de adancimea de imersiune in trei lichide diferite. Deoarece forta de flotabilitate FG este egala cu greutatea G, ecuatia (IV) duce la FG = F0 − F (V).