Sila potiska — zašto si u vodi lakši?
Sila potiska u fluidu, Arhimedov zakon i formula F = ρ·g·V, poreklo u hidrostatičkom pritisku i zavisnost od gustine fluida i zapremine potopljenog dela.
Video
Pojmovi
- Sila potiska
- Sila potiska ($F$) je sila kojom fluid (tečnost ili gas) potiskuje naviše telo koje je u njega potopljeno ili delimično uronjeno. Zato ti se telo u vodi čini lakše.
- Arhimedov zakon
- Sila potiska jednaka je po intenzitetu težini fluida koji je telo istisnulo. Ovu zakonitost otkrio je starogrčki naučnik Arhimed.
- Formula sile potiska
- Intenzitet sile potiska je $F = \rho \cdot g \cdot V$, gde je $\rho$ gustina fluida, $g$ ubrzanje Zemljine teže, a $V$ zapremina onog dela tela koji je uronjen u fluid.
- Poreklo sile potiska
- Tečnost na donju površinu tela pritiska jače nego na gornju (dole je hidrostatički pritisak veći). Razlika tih pritisaka daje silu usmerenu naviše — to je sila potiska.
- Od čega zavisi
- Sila potiska zavisi od gustine fluida i od zapremine potopljenog dela tela. Ne zavisi od mase tela ni od dubine na kojoj se telo nalazi.
- Potisak i u gasovima
- I na telo u gasu deluje sila potiska, jednaka težini istisnutog gasa. Tada je u formuli $\rho$ gustina gasa. Zato se balon pun laganog gasa diže u vazduhu.
- Smer i napadna tačka
- Sila potiska je usmerena vertikalno naviše. Deluje na donju površinu tela, ali je najčešće vezujemo za težište kada je posmatramo zajedno sa silom teže.
Formule
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $F$ | sila potiska | N |
| $\rho$ | gustina fluida | kg/m³ |
| $g$ | ubrzanje Zemljine teže ≈ 10 | m/s² |
| $V$ | zapremina potopljenog dela | m³ |
Jednaka je težini istisnutog fluida. Ne zavisi od mase tela ni od dubine.
Pitanja
Pitanje 1 od 10
1. Šta je sila potiska?
2. Šta kaže Arhimedov zakon?
3. Formula za silu potiska je:
4. Šta je V u formuli za silu potiska?
5. Koja gustina ulazi u formulu za silu potiska?
6. Zašto nastaje sila potiska?
7. Od čega NE zavisi sila potiska?
8. Kuda je usmerena sila potiska?
9. Da li sila potiska deluje i u gasovima?
10. Zašto se balon sa laganim gasom diže u vazduhu?
Rešeni zadaci
Telo je potpuno potopljeno u vodu (ρ = 1000 kg/m³); zapremina mu je 0,002 m³. Kolika sila potiska deluje na njega? (g = 10 m/s²)
-
$F = \rho \cdot g \cdot V = 1000\ \tfrac{\mathrm{kg}}{\mathrm{m^3}} \cdot 10\ \tfrac{\mathrm{m}}{\mathrm{s^2}} \cdot 0{,}002\ \mathrm{m^3} = 20\ \mathrm{N}$Uvrstimo gustinu, g i zapreminu.
Kolika sila potiska deluje na telo zapremine 0,005 m³ potopljeno u tečnost gustine 800 kg/m³? (g = 10 m/s²)
-
$F = \rho \cdot g \cdot V = 800\ \tfrac{\mathrm{kg}}{\mathrm{m^3}} \cdot 10\ \tfrac{\mathrm{m}}{\mathrm{s^2}} \cdot 0{,}005\ \mathrm{m^3} = 40\ \mathrm{N}$Gušći fluid ili veća zapremina → veći potisak.
Zašto je lakše podići kamen dok je pod vodom nego kad ga izvadiš?
-
Pod vodom na kamen deluje i sila potiska naviše.Ona smanjuje silu kojom ga moraš držati.
-
Van vode nema potiska, pa osećaš punu težinu.Zato je u vazduhu teži.
Test
Kod računskih zadataka reši u svesci i upiši rezultat (decimalni broj sa zarezom, npr. 2,5), a kod ostalih izaberi tačan odgovor.
Telo zapremine 0,004 m³ potopljeno je u tečnost gustine 2000 kg/m³. Kolika sila potiska deluje na njega? Uzmi g = 10 m/s².
Kolika sila potiska deluje na telo zapremine 0,004 m³ u tečnosti gustine 2000 kg/m³? Uzmi g = 10 m/s².
Telo zapremine 0,011 m³ je u tečnosti gustine 1000 kg/m³. Kolika je sila potiska? Uzmi g = 10 m/s².
Od čega zavisi sila potiska?
Zašto se balon napunjen laganim gasom diže u vazduhu?
Bravo, čas je završen!
Želiš sertifikat? Napravi besplatan nalog, pa uradi test još jednom (treba bar 3 od 5 tačno). Rezultati se tada čuvaju, a sertifikat možeš da odštampaš ili podeliš.
Napravi besplatan nalogPohvali se i pozovi drugara:
Sledeći čas: 20. Plivanje i tonjenje — zašto čelični brod pluta?