39 - Άνωση με Multilog

Άνωση

Γουρζής Στάθης – Φυσικός Συνεργάτης ΕΚΦΕ Λευκάδος 2008 – 2011 Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών 2ου Λυκείου Λευκάδος

… από τον εργαστηριακό οδηγό Φυσικής Β΄ Γυμνασίου – σελ. 37

Έτσι λοιπόν όταν ένα υγρό ασκεί άνωση σε ένα σώμα που βρίσκεται βυθισμένο μέσα σε αυτό, τότε όσο μεγαλύτερη πυκνότητα έχει, όσο περισσότερο δηλαδή «ζυγίζει», τόσο μεγαλύτερη είναι αυτή η δύναμη της άνωσης. Το «συνολικό» βάρος Β΄ του σώματος τότε είναι η διαφορά του πραγματικού του βάρους Β, ( στον αέρα για παράδειγμα ), μείον την άνωση που του ασκεί το υγρό.

Β΄ = Β - Α

Αν ένα σώμα που βρίσκεται βυθισμένο στο νερό έχει βάρος Β΄, τότε στο θαλασσινό νερό, που είναι πιο «βαρύ» από το νερό, θα έχει μικρότερο βάρος, γιατί η άνωση που θα δέχεται θα είναι πιο μεγάλη από αυτή του γλυκού νερού.

Στο νερό ισχύει :

Β΄ = Β – Α

Στο θαλασσινό νερό ισχύει :

Βθ΄ = Β – Αθ

Αθ > Α τότε Β΄ > Βθ΄

Θα χρησιμοποιήσουμε πάλι τον αισθητήρα της δύναμης και …

… το Multilog

Αν κάνουμε σύνδεση με το Multilog κλειστό …

Ξεκινάμε με το «ΟΝ» …

Στο «Sensors» βρίσκουμε την ένδειξη «Force»…

Στο «Range» βλέπουμε την ένδειξη «0-20»…

BHMA 1ο … τον βλέπει σαν «Δύναμη 6 – 20»

Όπως και να συνδεθεί αυτός ο αισθητήρας το πρόγραμμα …

BHMA 2ο BHMA 3ο

Για να πάρουμε διακριτά τις μετρήσεις μας … : … ξεκινάμε με το … … και πατάμε κάθε φορά που θέλουμε να μετρήσουμε μια δύναμη, το κουμπί «Samples»

ή ξεκινάμε με το …

Ζυγίζουμε τον ογκομετρικό σωλήνα και …

Μηδενίζουμε, πατώντας «TARE» , τη ζυγαριά για να υπολογίσουμε …

Πόσο ζυγίζουν τα 100 ml από τα παρακάτω διαλύματα :

Νερό βρύσης

Απιονισμένο νερό

Αλατόνερο

Σαπουνόνερο

Προσπαθούμε να πετύχουμε όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ακρίβεια για να έχουμε και ορατά αποτελέσματα …

Νερό βρύσης 100 ml = 99 g

Απιονισμένο νερό 100 ml = 98 g

Αλατόνερο 100 ml = 103 g Σαπουνόνερο 100 ml = 101g

Νερό βρύσης 100 ml = 99,6 g

Απιονισμένο νερό 100 ml = 98,1 g

Αλατόνερο 100 ml = 103,5 g Σαπουνόνερο 100 ml = 100 g

…και ζυγίζουμε τη μάζα : Μ = 200,1 g …

Συνδέουμε το ελατήριο και τη 1η μάζα στον αισθητήρα …

… ξαναζυγίζουμε την 1η μάζα που θα αναρτήσουμε :

Μ = 201 g …

… και το ελατήριο : mελατηρίου = 11 g …

… θεωρώντας τη μάζα του αμελητέα ως προς τις μετρήσεις …

Νερό βρύσης

Απιονισμένο νερό

Αλατόνερο

Σαπουνόνερο

Να παρατηρήσουμε εδώ ότι τα Newton που μετρά ο αισθητήρας δεν είναι τα κανονικά, αυτά δηλαδή που αναλογούν σε αυτές τις μάζες, προφανώς λόγω σφάλματος του ίδιου του αισθητήρα. Θεωρούμε όμως ότι το ίδιο σφάλμα, ( κάποια Newton αριθμητικά συγκεκριμένα ) αφορά το ίδιο όλες τις μετρήσεις, και εμείς κάνουμε τις παρατηρήσεις μας στις διαφορές που έχουν μεταξύ τους … Βάρος μόνο με ελατήριο Βάρος Βάρος – Άνωση στο νερό Βάρος – Άνωση στο αλατόνερο Βάρος – Άνωση στο σαπουνόνερο

Οι μετρήσεις που αφορούν το απιονισμένο νερό δεν συμφωνούν με το ζύγισμα που κάναμε και τα αναμενόμενα αποτελέσματα, η τιμή του «βάρους» έπρεπε να είναι μεγαλύτερη από αυτή μέσα στο νερό της βρύσης …

…και ζυγίζουμε τη μάζα : Μ = 498 g …

Συνδέουμε πάλι το ελατήριο και τη 2η μάζα στον αισθητήρα …

… ξαναζυγίζουμε την 2η μάζα που θα αναρτήσουμε :

Μ = 497,8 g …

… και το ελατήριο : mελατηρίου = 10,9 g …

… θεωρώντας τη μάζα του αμελητέα ως προς τις μετρήσεις …

Νερό βρύσης

Απιονισμένο νερό

Αλατόνερο

Σαπουνόνερο

Βάρος Βάρος – Άνωση στο νερό Βάρος – Άνωση στο αλατόνερο Βάρος – Άνωση στο σαπουνόνερο

Και πάλι οι μετρήσεις που αφορούν το απιονισμένο νερό είναι εκτός κλίματος …

Τέλος άνωσης …