Probni period: svi časovi su besplatni — video, pitanja, rešeni zadaci i test, i bez naloga.

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

Marko teško podiže kamen na suvom, ali ga u vodi diže kao da je mnogo lakši. Vodu ga potiskuje naviše. Tu silu je još u antici otkrio Arhimed. Pogledaj video, pa nastavi čas.

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

Sila potiska (Arhimed)
F = \rho \cdot g \cdot V
OznakaŠta značiJedinica
$F$sila potiskaN
$\rho$gustina fluidakg/m³
$g$ubrzanje Zemljine teže ≈ 10m/s²
$V$zapremina potopljenog delam³

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

Zadatak 1

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)

  1. $F = \rho \cdot g \cdot V = 1000\ \tfrac{\mathrm{kg}}{\mathrm{m^3}} \cdot 10\ \tfrac{\mathrm{m}}{\mathrm{s^2}} \cdot 0{,}002\ \mathrm{m^3} = 20\ \mathrm{N}$
    Uvrstimo gustinu, g i zapreminu.
Odgovor: Sila potiska je 20 N.
Zadatak 2

Kolika sila potiska deluje na telo zapremine 0,005 m³ potopljeno u tečnost gustine 800 kg/m³? (g = 10 m/s²)

  1. $F = \rho \cdot g \cdot V = 800\ \tfrac{\mathrm{kg}}{\mathrm{m^3}} \cdot 10\ \tfrac{\mathrm{m}}{\mathrm{s^2}} \cdot 0{,}005\ \mathrm{m^3} = 40\ \mathrm{N}$
    Gušći fluid ili veća zapremina → veći potisak.
Odgovor: Sila potiska je 40 N.
Zadatak 3

Zašto je lakše podići kamen dok je pod vodom nego kad ga izvadiš?

  1. Pod vodom na kamen deluje i sila potiska naviše.
    Ona smanjuje silu kojom ga moraš držati.
  2. Van vode nema potiska, pa osećaš punu težinu.
    Zato je u vazduhu teži.
Odgovor: U vodi sila potiska pomaže, pa je kamen prividno lakši.

Test

Kod računskih zadataka reši u svesci i upiši rezultat (decimalni broj sa zarezom, npr. 2,5), a kod ostalih izaberi tačan odgovor.

Zadatak 1

Telo zapremine 0,004 m³ potopljeno je u tečnost gustine 2000 kg/m³. Kolika sila potiska deluje na njega? Uzmi g = 10 m/s².

N

Zadatak 2

Kolika sila potiska deluje na telo zapremine 0,004 m³ u tečnosti gustine 2000 kg/m³? Uzmi g = 10 m/s².

N

Zadatak 3

Telo zapremine 0,011 m³ je u tečnosti gustine 1000 kg/m³. Kolika je sila potiska? Uzmi g = 10 m/s².

N

Zadatak 4

Od čega zavisi sila potiska?

Zadatak 5

Zašto se balon napunjen laganim gasom diže u vazduhu?

Bravo, čas je završen!

—pitanja iz prve
—zadataka na testu

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 nalog

Pohvali se i pozovi drugara:

Sledeći čas: 20. Plivanje i tonjenje — zašto čelični brod pluta?

Još časova — Nikola Stanković