Fysiikan tehtävä

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Todella iljettävä olo, kun kyselee näitä täältä. Tehtävä kuitenkin nakertaa ja haluan teiltä apua. Tässä tehtävä:

" Jääpala kelluu vedessä. Kuinka suuri osa jäästä on veden yläpuolella?"

Olen tätä jokusen aikaa pohtinut ja satun tietämään, että vastaus todennäköisesti on jotakin 1/10 luokkaa. Tämä on triviaalitieto seuraavasta kappaleesta. En ole kuitenkaan varma, että vastaus on tuo. Mutta vaikka olisikin, en osaa sitä perustella fysiikan tavoilla. Tiheyksien kanssahan tällä kai on jotain tekemistä ja siitä sitten arvailin jään tiheyden ollessa n. 900 kg/m^3 ja veden 1000 kg/m^3, että jään tiheys jaettuna veden tiheydellä antaa ikään kuin vastaukseksi, kuinka monta prosenttia jää olisi veden alla. Mutta kun arvaaminen on perseestä, eikä pitemmällä aikavälillä ole kannattavaa, pyytäisin teiltä apua. Niin, eipä tule nyt muita ajatuksia mieleen. Oli niitä jokunen - antaa olla.

Kommentit (4)

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Juuri näinhän se menee.

Tarkemmin sanottuna, lasketaan minkä kokoinen jääkappale tuottaa koko jääkappaleen painoa vastaavan nosteen. Tulokseksi saadaan, että 10x10 cm pohjapinta-alainen ja 9 cm korkea jääkuutio tuottaa kokonaan vedessä ollessaan nosteen, joka on yhtä suuri kuin 10x10x10 cm jääkuution paino.

Vielä tarkemmin...

Jääkuution tilavuus on m^3 ja tiheys nyt vaikka sen 900 kg/m^3. Veden tiheys on 1000 kg/m^3. Tällöin jääkuutio painaa 900 kg ja syrjäyttää saman verran vettä.

Jääkuutio tekee veteen reiän, josta se syrjäyttää tuon 900 kg vettä. Tällöin veteen muodostuu särmiö, jonka pohjan pinta-ala on m^2 ja korkeus on h. Nyt kun vettä syrjäytyy se 900 kg, niin pakostakin tällöin tuon särmiön tilavuus on 0,9 m^3. Tästä saadaan yhtälö: Särmiön tilavuus on

V=m^2 x h

h = V / m^2

h = 0,9 m^3 / m^2

h = 0,9 m

Veden alle jäävän jääkuution osan korkeus on siis 0,9 m, kun m on koko jääkuution korkeus. Tosin sanottuna tiheyksien erosta saa suoraan (homogeenisen kappaleen tapauksessa ainakin) selville, kuinka suuri osa kappaleesta jää pinnan yläpuolelle.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005

En tiedä, onko tämä nyt varsinaisesti erilainen tapa. mutta vähän yleisempi siinä mielessä, että muotoa ei tarvitse huomioida.

Eli jään tiheys on x*veden tiheys.
=> tästä seuraa suoraan, että x*jään tilavuus menee veden alle.
(koska syrjäyttää painonsa verran vettä, joka vie tilaa tietysti jään tilavuus*x)
=> veden pinnalle jää 1-x osa.

Nyt vain täytyy ratkoa tuo x siitä tiedosta, että jään tiheys on x*veden tiheys.
=> x = jään tiheys / veden tiheys

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Uusimmat

Suosituimmat