Toisesta päästä avoimen lasipurkin sisätilavuus on 2,7 litraa, paino 0,75 kg ja lasin tiheys 2,5 kg/dm^3. Purkki upotetaan veteen niin, ettei ilma pääse siitä ulos ja niin syvälle ettei siihen kohdistu pystysuoria nettovoimia. Mikä on tuo syvyys? Ilman ja veden lämpötilat ovat 5 astetta.
Leijuva purkki
Sukeltelija
654
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 6
Vanhimmat
ekana lasiaineen tilavuus (roo on m/V) , sitten ilmakuplan tilavuus nosteen ja ja painon avulla mg= roov*g(Vlasi Vkupla), sitten ilmakuplan paine pv=vakio kaavalla, ja sitten saadaan se korkeus hydrostaattisen paineenkaavalla
Purkin tilavuus on 075/2500 = 0,0003 m^3 ja sen vakiona pysyvä noste vedessä on 9810*0,0003 = 2,94 N. Purkissa olevan vakiona pysyvän ilman massa on mi = 101,3*29/(8,314*278)*0,0027 = 0,00343 kg. Näin ollen kokonaispainovoima upoksissa on (mp mi)*9,81 = 7,39 N. Tasapainotilanteessa nosteen täytyy olla siis 7,39 N, josta 2,94N tulee lasipurkista. Ilmalle jää siten 7,39-2,94 = 4,45 N. Toisaalta 4,45 N = 9810*Vi, jossa Vi on ilman lopullinen tilavuus purkissa. Ratkaistaan siitä Vi = 0,000454 m^3. Ideaalikaasulle pV = vakio, jos T on vakio, joten saadaan tarvittava paine lopussa eli p = po*Vo/Vi = 602,4 kPa. Tästä paineesta siis 101,3 kPa tulee ilmanpaineesta, joten hydrostaattiselle paineelle jää 501,1 kPa, mikä vastaa veden syvyyttä 501,1*1000/(9,81*1000) = 51,1 metriä.
Lasipurkin massa on annettu kahdella desimaalilla, eli on 0,75 kg. Siihen on järjetöntä laskea lisää jotain periaatteessa kolmen desimaalin massaa, koska lasipurkin massan kolmatta desimaalia ei tiedetty sehän voisi olla vaikka 0,746 kg. Jos tuohon yt lasketaan lisää 0,00343 ei siltikään päästä vielä 0,75:een. Eli ilman teoreettista massaa ei itseään munaamatta huomioida.
Mikähän sun pointtisi on? Tuon ilman massa on hyvä laskea jotta voidaan osoittaa että se on käytännössä merkityksetön. Välitulokset on aina hyvä laskea useammilla merkitsevillä numeroilla kuin lähtötiedoissa on. Lopputuloksessa voi sitten pohtia, mikä on annettavien merkitsevien numeroiden määrä. Lähtötiedot huomioon ottaen 51 metriä olisi riittänyt mutta ei tuo kolmaskaan merkitsevä numero suoranainen virhe ole.
Kaikkea sitä viitsitäänkin laskeskella!
Yksi hullu ehtii kysyä enemmän kuin kymmenen viisasta vastata!
entäs kun tulee se yhestoista?