Hydrostatyka 1 bLO

(4.05.2020) Przechodzimy do zagadnień związanych z hydrostatyką. Proszę zapoznać się z tematem „Ciśnienie hydrostatyczne” (str. 186-190 w podręczniku). Zagadnienie było omawiane w szkole podstawowej, zatem nie powinno być z nim problemów. Przy analizowaniu tematu proszę zwrócić uwagę na różnicę między pojęciami ciśnienia i parcia. Warto poszerzyć wiadomości o jednostki ciśnienia spoza układu SI, takie jak: bar, tor (mmHg), atmosfera fizyczna, atmosfera techniczna czy anglosaska jednostka psi. Jest tego sporo, ale można się z tymi jednostkami spotkać w praktyce, zwłaszcza w zastosowaniach technicznych. Trzeba też wiedzieć, że inaczej liczymy ciśnienie hydrostatyczne w cieczach, a inaczej w gazach. Gęstość cieczy jest w przybliżeniu stała, natomiast gęstość powietrza atmosferycznego maleje ze wzrostem wysokości, stąd obliczenie ciśnienia w atmosferze jest znacznie bardziej skomplikowane niż w oceanie. Zagadnienie jest dobrze opracowane w epodręczniku, przy czym na razie pomijamy punkt 6 – będzie to w odrębnym temacie.

(6.05.2020) Proszę zapoznać się z tematem “Prawo Pascala” (str. 191-193 w podręczniku). Znowu w dużym stopniu jest to powtórzenie z podstawówki. Proszę zwrócić uwagę na praktyczne zastosowania prawa Pascala. Warto też zauważyć, że ciśnienie w prawie Pascala nie jest uwarunkowane grawitacją tak, jak ciśnienie hydrostatyczne. Oznacza to, że maszyny działające w oparciu o prawo Pascala będą działać np. na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, a ciśnienie hydrostatyczne tam nie występuje. Temat jest dobrze opracowany  w epodręczniku, natomiast jeśli ktoś woli wersję bardziej dynamiczną, to proponuję film.

(11.05.2020) Dziś zajmiemy się kolejnym tematem z hydrostatyki: “Prawo naczyń połączonych” (strony 194-196 w podręczniku). Szczególną uwagę proszę zwrócić na praktyczne zastosowania naczyń połączonych, bo wykorzystujemy je dosłownie każdego dnia. Temat dobrze jest opracowany również w epodręczniku w puncie 6 na wskazanej stronie. Można obejrzeć animację działania śluzy wodnej czy wywołać wypływ wody ze studni artezyjskiej. Zastosowanie prawa naczyń połączonych w lewarze hydraulicznym przedstawione jest w tym filmie. Proszę zrobić zadanie 2 str. 196.

(13.05.2020) Proszę zapoznać się z tematem “Prawo Archimedesa” (str. 197-204 w podręczniku). Po raz kolejny mamy temat, który częściowo powinien być znany z podstawówki. Siła wyporu działa na ciała we wszystkich płynach: zarówno w cieczach, jak i w gazach. Szczególną uwagę proszę zwrócić na obliczanie wartości siły wyporu oraz warunki pływania ciał (str. 199). Temat jest też dobrze opracowany w epodręczniku. Warto obejrzeć filmiki na tej stronie; dla niektórych z Was taka wizualizacja może mieć znacznie większą wartość niż tekst. Temat jest dwugodzinny: dziś teoria, w poniedziałek będą zadania.

(18.05.2020) Zgodnie z zapowiedzią dzisiaj kontynuujemy temat “Prawo Archimedesa”. Warto uświadomić sobie, że siła wyporu związana jest ściśle z ciśnieniem hydrostatycznym, zatem może występować tylko w warunkach „ważkości”, a jej zwrot będzie zawsze przeciwny do zwrotu siły grawitacji. W nieinercjalnym układzie odniesienia siła bezwładności działa jak sztuczna grawitacja, co prowadzi do niespodziewanych zachowań ciał rzadszych od otoczenia. Jest to opisane w podręczniku w ramce “Wiedzieć więcej” na stronach 202-203 i przedstawione (trochę na wesoło) w tym filmie.
Proszę zrobić zadania 2 i 4 ze str. 204. Przy rozwiązywaniu zadań należy pamiętać o pierwszej zasadzie dynamiki Newtona – w stanie spoczynku siły działające na ciała zanurzone w płynach muszą się równoważyć.

(20.05.2020) Tematem dzisiejszej lekcji jest “Zastosowanie prawa Archimedesa do wyznaczania gęstości” (strony 205-206 w podręczniku). Procedura takich doświadczeń opiera się na wspomnianym w poprzedniej lekcji zastosowaniu pierwszej zasady dynamiki Newtona. Można w ten sposób wyznaczać gęstości ciał stałych oraz cieczy. W przypadku cieczy można zastosować areometr – przyrząd do bezpośredniego pomiaru gęstości cieczy (można obejrzeć ten film). Jak każdy przyrząd pomiarowy areometr ma określony zakres pomiarowy i dokładność. Te cechy przyrządu pomiarowego są przeciwstawne: im większa dokładność, tym mniejszy zakres pomiarowy. Oznacza to, że do pomiaru wyraźnie różnych gęstości cieczy (np. wody i oleju) należy używać różnych areometrów.

(25 i 27.05.2020) Zakończyliśmy hydrostatykę, w tym tygodniu powtórzenie. Warto skorzystać z zestawienia najważniejszych informacji z tego działu zamieszczonego w podręczniku na stronach 209-210. W ramach powtórzenia proszę zrobić zadania 1/204 i 4/211.
A teraz UWAGA! Zadania na ocenę: należy zrobić jeden podpunkt z zadań 2/210 i 3/211. Odpowiedź na każde z poleceń nie powinna przekraczać jednej strony tekstu w zeszycie, ale powinna być kompletna i napisana porządną polszczyzną. Każdy robi podpunkt o numerze n = R + 1, gdzie R jest resztą z dzielenia numeru z dziennika przez 3. Przykład: jeśli ktoś ma numer 23 w dzienniku, to 23 : 3 = 7 R 2; n = 2 + 1 = 3; a to oznacza podpunkt c z zad. 2/210 i opis doświadczenia Pascala z zad. 3/211). Pracę proszę przysłać do 31 maja. Przysłanie pracy będzie jednocześnie potwierdzeniem „obecności” – nie trzeba wysyłać kolejnego maila. Jeśli ktoś nie dośle pracy dostaje jedynkę!
I jeszcze uzupełnienie dla chętnych. Omawialiśmy zagadnienia związane z hydrostatyką. Natomiast w praktyce bardzo istotna  jest też hydrodynamika. Pewne jej elementy są podane w ramkach “Wiedzieć więcej” na stronach 207 i 208 podręcznika. Jeden z efektów związanych z prawem Bernoulliego można obejrzeć w tym filmie.