Mål:

Å kunne regne ut oppdriften til et lodd senket i vann og å kunne finne massetettheten til loddet (og vannet).

 

Teoretisk bakgrunn:

Vi sier at bly er et tyngre metall enn jern. Det vi egentlig sier er at bly har en større massetetthet enn jern. Symbolet for massetetthet er den greske bokstaven ρ (rho). Ved 0 °C har vann tettheten 1000 kg/m³ mens luft har bare 1,29 kg/m³.

 

Utstyrsliste:

Lodd (av lettmettall) med krok

Sytråd

Fjærvekt

Glassbeger

Vann

 

 

Forhåndsoppgave(r):

a) Arkimedes’ lov: For et legeme som flyter på en væske, eller som er helt omgitt av væsken, er oppdriften lik tyngden av den væsken som blir fortrengt. Oppdriften virker rett oppover.

 

b) Målinger:

m = 100 g

V = 11,9 cm³

 

Formler:

F_G = m_V * g

F_O = ρ * V_f * g

F_K = F_G - F_O

 

Utregninger:

F_G = 0,1 Kg * 9,81 m/s² = 0,981 N = 98,1 cN

F_O = 0,998 * 10³ Kg/m³ * 11,9 * 10^-6 m³ * 9,81 m/s² = 0,117 N = 11,7 cN

F_K = 98,1 cN – 11,7 cN = 86,4 cN

 

Fremgangsmåte:

1) Senk et lodd ned i vann. Finn

 

Resultat:

Målinger:

Kule:

F_luft = 1,7 N

F_vann = 1,57 N

 

Aluminiumslodd:

F_luft = 0,14 N

F_vann = 0,08 N

 

Jernlodd:

F_luft = 0,44 N

F_vann = 0,38 N

 

Formler:

O = F_luft - F_vann

 

Utregning:

Kule:

O = 1,7 N – 1,57 N = 0,1 N

 

Aluminiumslodd:

O = 0,14 N – 0,08 = 0,06 N

 

Jernlodd:

O = 0,44 N – 0,38 N = 0,06 N

 

Feilkilder og usikkerhet:

Feilkilder i dette forsøket er feilmålinger ved avlesning av fjærvekta. Fjæra kan være gammel og slitt, noe som kan gjøre den unøyaktig. Usikkerheten ved avlesning av newton-meteret kan vi anslå til 0,01N, da hver strek på fjæra er 0,02N.

 

Konklusjon:

Dette var et forsøk hvor vi tok i bruk Arkimedes’ lov, og vi lærte mye om det å finne og regne ut volum, tyngde og oppdrift.