Κυλινδρικό σώμα μάζας m =1kg επιπλέει κατακόρυφα σε νερό. Το εμβαδόν της βάσης του κυλίνδρου είναι S =100 cm^2 και το σώμα είναι βυθισμένο κατά h =10 cm. Πόσο είναι το βάρος του σώματος και πόση είναι η άνωση;
Απάντηση:
Το βάρος του σώματος είναι: w = mg, δηλαδή w = 10 N
Για τη άνωση γνωρίζουμε ότι: “Τα υγρά ασκούν δύναμη σε κάθε σώμα που βυθίζεται μέσα σ’ αυτά. Η δύναμη αυτή ονομάζεται άνωση.” (Σχολικό βιβλίο Β’ Γυμνασίου). Έχουμε λοιπόν:
Στη βάση του κυλίνδρου υπάρχει πίεση: P = Pατμ + ρ g h, δηλαδή: P = 10^5 + (10^3) (10) (0,1) = 101000 Pa. Άρα το νερό ασκεί δύναμη στο σώμα: Α = Ρ S δηλαδή Α =101000 1/100 = 1010 N. Με βάση αυτό που αναφέρεται στο σχολικό βιβλίο της Β’ Γυμνασίο, αυτή είναι η άνωση.
Συμπέρασμα: Όταν ένα σώμα επιπλέει, η άνωση δεν είναι ίση με το βάρος του σώματος..
Κώστα το θέμα είναι μάλλον ιστορικό. Ο αείμνηστος έλυσε έτσι το πρόβλημα του στέμματος.
Ταυτόχρονα είναι και μια απλή υπόδειξη σε παιδιά περί του πως να κάνουν υπολογισμούς.
Ένας καλός μαθητής όταν είναι στο Γυμνάσιο μπορεί να τους κάνει αλλά στο Λύκειο δεν μπορεί γιατί ζαλίστηκε από τα πολλά ρ.g.h και τις πιέσεις.
σε ευχαριστώ πολύ και από εδώ, Κώστα
πράγματι η Άνωση κάνει, μερικές φορές, “άγαρμπα αστεία”
(υπάρχει, και η “τιποτάνωση”, δηλαδή τίποτα, καθόλου, μηδέν, θα την προσθέσω αν “προκάνω”, ως Χαρίλαος έφα…
καλά πώς υπάρχει αφού δεν υπάρχει;)
απρόβλεπτο θηλυκό η Άνωση, ρε, φίλε…
καλημέρα σε όλους
θεωρώ ότι πολύ αυστηρά, αλλά και απόλυτα ακριβολογώντας, ο Ανδρέας έχει δίκιο
άλλο τί είθισται ή τί σιωπηλά εννοείται ή τι συνηθίζεται
προφανώς προσθαφαιρούμε τις δυνάμεις που δέχεται το, εν όλω ή εν μέρει βυθισμένο σε υγρό, σώμα από την ατμόσφαιρα και, επειδή βρίσκουμε μηδέν, τις ξεχνάμε εντελώς και ασχολούμαστε με τις παραπάνω δυνάμεις που δέχεται λόγω της ύπαρξης του υγρού
συγγνωστή πλάνη, ασήμαντης διαφοράς, ίσως διότι ο αέρας δεν φαίνεται, και υποσυνείδητα μας δίνει την εντύπωση ότι δεν υπάρχει κιόλας
έχω ένα “χειρότερο” παράδειγμα
σώμα σχήματος παραλληλεπιπέδου ηρεμεί κρεμασμένο με νήμα δεμένο στο μέσον μιας του έδρας του
πόσες δυνάμεις δέχεται το σώμα;
συνήθης ακαριαία απάντηση, δύο: το βάρος του και τη δύναμη από το νήμα
λιγότερο συνήθης, τρεις: το βάρος του, τη δύναμη από το νήμα και την άνωση από τον αέρα
πολύ αυστηρή, αλλά και απόλυτα ακριβής απάντηση, οκτώ: το βάρος του, τη δύναμη από το νήμα, τέσσερις στις κατακόρυφες έδρες του και δύο στις οριζόντιες
επειδή οι δυνάμεις στις κατακόρυφες έδρες είναι ανά δύο (ίσες και) αντίθετες αλληλοαναιρούνται και κατά κανόνα δεν τις αναφέρουμε καν, σαν να μην υπάρχουν
οι δε στις οριζόντιες έδρες, φαίνονται, αν, σαν άνωση
θεωρώ ότι και στην περίπτωση της άνωσης σε υγρό, σιωπηλά αγνοούμε, σαν να μην υπάρχουν, τις δυνάμεις που οφείλονται στην ατμοσφαιρική πίεση, όπως αν βρισκόμαστε σε κενό αέρα
και για το θέμα του ορισμού της άνωσης, ίσως μια κάποια διατύπωση θα ήταν: “άνωση ονομάζεται η συνισταμένη των επιπλέον δυνάμεων που δέχεται ένα σώμα επειδή (όταν) είναι βυθισμένο εν όλω ή εν μέρει σε ένα υγρό”
Κάποιες σκέψεις για την Άνωση.
Κάποιες έχουν παρουσιαστεί και εδώ.