V.6.2. Fișă de lucru - Statica fluidelor

📋 Fișă de lucru - Statica fluidelor.

1. Completează următoarele enunțuri:

a) Forța arhimedică este direct proporțională cu ...................... lichidului și cu ........................ corpului.

b) Presiunea hidrostatică este direct proporțională cu ..................... lichidului și cu ..................... lichidului.

c) Presiunea exterioară exercitată asupra unui fluid se transmite în toată ............. lichidului și în toate ...................... .

d) Asupra unui corp cufundat într-un fluid acționează forța arhimedică având direcția ......................... și sensul ................. .

Rezolvare:

a) Forța arhimedică este direct proporțională cu densitatea lichidului și cu volumul corpului.

b) Presiunea hidrostatică este direct proporțională cu densitatea lichidului și cu adâncimea lichidului.

c) Presiunea exterioară exercitată asupra unui fluid se transmite în toată masa lichidului și în toate direcțiile.

d) Asupra unui corp cufundat într-un fluid acționează forța arhimedică având direcția verticală și sensul în sus.

2. Scrie ce lege stă la baza următoarelor aplicații:

a) Ștanțarea metalelor.

b) Ecluzele.

c) Elevatorul hidraulic.

d) Vapoarele.

Rezolvare:

a) Ștanțarea metalelor – Legea lui Pascal

b) Ecluzele – Legea vaselor comunicante

c) Elevatorul hidraulic – Legea lui Pascal

d) Vapoarele - Legea lui Arhimede

3. De ce un șurub pus în apă se scufundă și pus în mercur plutește?

Rezolvare:

Asupra șurubului cufundat într-un lichid acționează pe verticală, în sus, forța arhimedică, care este direct proporțională cu densitatea lichidului. Cum densitatea mercurului (13600 kg/m³) este mult mai mare decât densitatea apei (1000 kg/m³) și forța arhimedică ce acționează asupra șurubului în mercur este mult mai mare decât cea în apă.

4. Stabilește care dintre enunțurile următoare sunt adevărate sau false:

a) Un corp cu densitatea mai mică decât a lichidului în care este cufundat, plutește.

b) Presiune atmosferică nu depinde de altitudine.

c) Presiunea depinde de aria suprafeței pe care se distribuie forța de apăsare.

d) Presiunea apei dintr-un vas asupra fundului vasului depinde de aria bazei de sprijin.

Rezolvare:

a) Un corp cu densitatea mai mică decât a lichidului în care este cufundat, plutește. -A

b) Presiune atmosferică nu depinde de altitudine. – F

c) Presiunea depinde de aria suprafeței pe care se distribuie forța de apăsare. –A

d) Presiunea apei dintr-un vas asupra fundului vasului depinde de aria bazei de sprijin. -F

5. Un dulap ce cântărește 8 kg are baza de sprijin de 2000 cm². Ce presiune exercită dulapul asupra podelei?

Rezolvare:

Scriem datele problemei și le transformăm în SI:

Calculăm greutatea corpului, care este chiar forța de apăsare:
G = m ∙ g = 8 kg ∙ 10 N/kg = 80 N

Aplicăm formula presiunii și înlocuim datele problemei:

6. Un corp de 0,00005 m³ și greutatea de 6 N este introdus în apă cu densitatea 1000 kg/m³. Cât este greutatea aparentă a corpului când este introdus în apă ?

Rezolvare:

Notăm datele problemei și le transformăm în SI:
V_corp = 0,00005 m³
G = 6 N
ρ_apă = 1000 kg/m³
G_ap = ?

Aplicăm formula forței arhimedice din Legea lui Arhimede:
F_A = ρ_apă ∙ V_corp ∙ g = 1000 kg/m³ ∙ 0,00005 m³ ∙ 10 N/kg = 0,5 N

Calculăm greutatea aparentă a corpului când este cufundat în apă:
| F_A | = | G - G_ap |
G_ap = G – F_A = 6 N – 0,5 N = 5,5 N