Nyckelkonceptet:Densitet
* densitet är hur mycket massa som packas in i en given volym. Det beräknas genom att dela massan på ett objekt med dess volym:densitet =massa / volym.
* Material har olika tätheter. Till exempel kommer ett träblock och ett bly av bly av samma storlek att ha olika tätheter eftersom bly är mycket tätare än trä.
Hur densitet påverkar faller genom en vätska
1. flytkraft: När ett föremål är nedsänkt i en vätska upplever den en uppåt kraft som kallas flytkraft. Denna kraft är lika med vikten på vätskan som förskjuts av objektet.
2. tätare föremål sjunker snabbare: Ett tätare objekt kommer att förskjuta mer vätska än ett mindre tätt objekt med samma volym. Detta innebär att det kommer att uppleva en större livlig kraft. Men dess större massa innebär också att den har en starkare nedåtgående kraft på grund av tyngdkraften.
3. Balansen: Om den livliga kraften är mindre än tyngdkraften, kommer objektet att sjunka. Om den livliga kraften är större kommer objektet att flyta.
4. densitetsfrågor: Nyckeln här är att ett tätare objekt, även om volymen är densamma, i allmänhet kommer att sjunka snabbare eftersom tyngdkraften som drar ner den kommer att vara starkare än den livliga kraften som skjuter upp den.
Exempel:
Föreställ dig två sfärer:
* Sphere A:Tillverkad av trä, mindre tät
* Sphere B:Tillverkad av stål, tätare
Båda sfärerna har samma volym. När den släpps i en behållare med vatten:
* sfär B (stål) kommer att sjunka snabbare. Det är tätare, så det upplever en starkare nedåt kraft från tyngdkraften. Även om den livliga kraften är större eftersom den förskjuter mer vatten, är tyngdkraften starkare.
* sfär A (trä) kan flyta eller sjunka långsamt. Det är mindre tätt, så det upplever en svagare kraft nedåt. Den livliga kraften kan vara tillräckligt för att hålla den flytande eller sakta dess nedstigning.
Sammanfattningsvis:
* Föremål med lika volym kommer att falla genom en vätska i olika hastigheter beroende på deras densitet.
* Denser -objekt, även om de har samma volym, kommer i allmänhet att sjunka snabbare på grund av deras större gravitationskraft.
* Skillnaden i sjunkningshastighet orsakas av samspelet mellan tyngdkraftskraften och flytkraften uppåt, vilket påverkas av objektets densitet.
