Φυσική Β Γυμνασίου Κεφάλαιο 4 – Εφαρμογή 9

Γέμισε ένα μικρό πλαστικό μπουκάλι με νερό της βρύσης και άφησέ το σ’ ένα δοχείο γεμάτο με το ίδιο νερό. Τότε θα παρατηρήσεις ότι το μπουκάλι πλέει, ενώ είναι ολόκληρο βυθισμένο ακριβώς κάτω από την επιφάνεια του νερού.

  1. Να σχεδιάσεις τις δυνάμεις που ασκούνται στο μπουκάλι. Να υπολογίσεις τη συνισταμένη δύναμη που ασκείται σε αυτό.
  2. Βυθίζουμε ολόκληρο το μπουκάλι μέσα σε οινόπνευμα και το αφήνουμε. Προς τα πού θα κινηθεί; Εξήγησε.
  3. Βυθίζουμε ολόκληρο το μπουκάλι μέσα σε αλατόνερο και το αφήνουμε. Προς τα πού θα κινηθεί; Εξήγησε.

Δίνονται οι πυκνότητες: ρνερού = 1.000 \frac{kg}{m^3}, ροινοπνεύματος = 800 \frac{kg}{m^3}, ραλατόνερου = 1.200 \frac{kg}{m^3}

ΛΥΣΗ

Επιλέξτε υγρό και δείτε τι θα συμβεί και γιατί:

Φυσική Β Γυμνασίου Κεφάλαιο 5 – Εφαρμογή 4

Το έργο του εμβόλου 1 είναι W1=F1d1, το έργο του εμβόλου 2 είναι

W2=F2d2

Τα έργα με βάση την αρχή διατήρησης της ενέργειας είναι ίσα

W1= W2

Η δύναμη στο έμβολο 1 είναι μικρότερη από το έμβολο 2 επειδή έχει μικρότερη επιφάνεια, όπως προκύπτει από την αρχή του Pascal.

F1<F2

Η μετατόπιση του εμβόλου 1 είναι μεγαλύτερη από τη μετατόπισης του εμβόλου 2 επειδή ο όγκος του υγρού πρέπει να είναι ίδιος και στα δύο έμβολα, αλλά και επειδή πρέπει να είναι ίσα τα δύο έργα.

d1>d2

Φυσική Γ Γυμνασίου Κεφάλαιο 1 – Εφαρμογή 23

Δεδομένα
q=4\cdot10^{-19} C

e=1,6\cdot 10^{-19}

Ζητούμενα
N=?

Για να απαντήσω το ερώτημα, ουσιαστικά πρέπει να απαντήσω το ερώτημα αν το φορτίο είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του στοιχειώδους φορτίου e, του οποίου την τιμή γνωρίζουμε από τη θεωρία.  Άρα ψάχνω το N

q=Ne

\displaystyle N=\frac{q}{e}=\frac{4\cdot10^{-19}}{1,6\cdot10^{-19}}=\frac{q}{e}=2,5

Δεν είναι ακέραιος, δε μπορεί να υπάρξουν 2,5 ηλεκτρόνια στη φύση. Επομένως ο φοιτητής έχει κάνει λάθος.