Садржај
"Оасис оф тхе Сеа" је највећи светски брод за крстарење масом од 100 000 тона, а ипак плута. Дизајнери бродова користе Архимедов принцип који каже да како би брод могао плутати он мора истиснути једнаку количину воде већу од властите тежине. Овај сложен концепт студентима постаје приступачнији употребом занимљивих демонстрација и експеримената попут оних описаних у даљем тексту.
Како је све почело
У старој Грчкој је краљ Хијеро ИИ наредио круну коју ће донети локални златар. Сумњао је да је то чисто злато, па је филозофу-научнику Архимеду дао задатак да то открије. Архимед је ушао у топлу купку и видео да вода пролива по страни док је тоне у каду и схвата да је померена вода једнака запремини његовог тела. "Еурека!" Узвикнуо је кад је утврдио да би могао да користи ову технику помака за израчунавање запремине и густине круне. Његов тест је показао да је густина круна мања од злата, тако да круна није чисто злато.
Лопта Версус Хулл
На питање зашто алуминијумски цилиндар тоне, студент може погрешно одговорити: „Зато што тежи више.“ Дајте студентима два комада алуминијске фолије величине 5 инча и 5 инча. Пронађите масу обоје. Замолите студенте да један квадрат фолије ставе у уску куглу, баце у воду и гледају како тоне. Експериментирајте с другим квадратом док не пронађете начин да алуминиј плута. Када је алуминијум обликован као чамац, он ће плутати јер се запремина увелике повећала док је маса остала иста. Труп чамца напуњен је ваздухом, повећавајући запремину без додавања значајне тежине. Чамац ће плутати ако је маса чамца мања од воде у коју се избацује. Са шупљим трупом, чамац ће истискивати више воде него лопта.
Лебдећи хелијумски балон
••• Цомстоцк / Стоцкбите / Гетти ИмагесСнага гравитације зависи од масе предмета који ће га повући кроз течност. Како објект почиње да тоне, уздржљива сила делује на то да објект гурне према горе. Ако је гравитациона сила већа од плутајуће силе, објект ће потонути. Хелијумски балони лебде у ваздуху, јер је маса ваздуха коју истискују већа од масе хелијума и балона. Привежите врпцу на хелијумски балон и он ће плутати јер је сила узгона већа од гравитационе силе. Повећајте силу гравитације повећањем тежине. Привежите переце на врпцу, повећавајући тежину док балон не потоне. Сада грицкајте мале комадиће переца док балон не почне полако да се подиже. Ако можете да балон „лебди“, гравитациона сила једнака је уздржаној сили.
Лебдеће грожђе
Помоћу принципа Архимеда, студенти могу утврдити да ли ће неки предмет потонути или лебдјети у различитим течностима. Припремите бистру чашу с топлом водом. Додајте грожђе и оно ће потонути. Додајте со у чашу и грожђе почне да лебди. Запамтите принцип Архимеда: Ако предмет тежи више од сопствене запремине у течности, он ће потонути. Додавање соли у воду повећава масу по јединици запремине док не буде једнака или гушћа од грожђа. У ово време ће грожђе плутати.