Mõtle ja arutle!
- Miks ei saa täispuhutud õhupalli vette suruda?
- Miks korgiga tühi pudel ära ei upu?
- Miks laev põhja ei vaju?
Üleslükkejõud
Jõudu, mis lükkab vedeliku või gaasi sisse asetatud keha üles-poole, nimetatakse üleslükke-jõuks.
Vedelik tõukab temas olevaid kehi üles sellepärast, et sügavamal on rõhk suurem kui pinna lähedal. Seetõttu on alt üles suunatud jõud suurem kui ülevalt alla suunatud jõud.
Nende jõudude vahe ongi üleslükkejõud.
Mida tihedam on vedelik või gaas, seda suurem üleslükkejõud temas olevale kehale mõjub.
Suurema ruumalaga kehale mõjub ka suurem üleslükkejõud. Vedelikud ja gaasid annavad neile avaldatava rõhu edasi igas suunas, ka külgedele.
Purskkaev
Inimesed kasutavad üleslükkejõudu vee pumpamisel veetorustikes ja purskkaevudes. Veepinna kohal olev õhk surub vee torusse.
1. Riputa dünamomeetri otsa metallist keha.
Lase see aeglaselt vette.
2. Jälgi dünamomeetri näidu muutumist, kui keha on õhus või eri sügavusel vees.
- Keha on õhus.
Dünamomeetri näit on N. - Keha puudutab vett.
Dünamomeetri näit on N.
Näit on muutunud N võrra. - Keha on üleni vees.
Dünamomeetri näit on N.
Näit on muutunud N võrra. - Keha puudutab veenõu põhja.
Dünamomeetri näit on N.
3. Kokkuvõte. Märgi õige sõna.
- Mida sügavamal vees on keha, seda näitab dünamomeeter.
Seda on üleslükkejõud. - Vesi lükkab keha ja selle tõstmiseks kulutatavat jõudu.
- Seepärast on vees asju tõsta.
Loe õiged laused.
Arutage klassikaaslastega.
Dünamomeeter – mõõteriist, millega mõõdetakse kehale mõjuvat jõudu
Arutage õpetajaga.
Kehade ujumine
Vedelikus või gaasis olevale kehale mõjub kaks vastas-suunalist jõudu: raskusjõud ja üleslükkejõud.
- Kui raskusjõud on üleslükkejõust suurem, siis keha vajub allapoole.
- Kui raskusjõud on üleslükkejõuga sama suur, siis jääb keha tasakaalu.
- Kui üleslükkejõud on keha kaalust (raskusjõust) suurem, siis keha tõuseb vedelikus üles. Keha tõuseb seni, kuni vedelikus oleva kehaosa poolt väljatõrjutud vedeliku kaal võrdub keha kaaluga.
- Vedeliku tihedus on suurem kui selles oleva keha tihedus.
Sel juhul on üleslükkejõud raskusjõust suurem.
Nii tõuseb näiteks puidust klots veepinnale.
Terasklots ei ujuks vees, sest selle tihedus on palju suurem.
Seest tühi ja õhku täis terasklots aga ujub, sest terase ja õhu kogutihedus on vee tihedusest väiksem. Nii on võimalik ka terasest laevade veepinnal püsimine.
Kasuta simulatsiooni internetiaadressilt phet.colorado.edu
Nooled näitavad kehale mõjuvaid jõude.
Klotsi ja vedeliku omadusi saab muuta.
1. Tutvu simulatsiooni võimalustega. Selleks vali klotsidele erinevaid masse ja tihedusi, erinevaid jõude, vaheta vedelikke.
2. Paiguta klotsid vedelikesse. Jälgi, mis toimub.
3. Täida tabel simulatsiooni abil.
Küsimus | Puidust klots | Kivist klots |
Sama raskuse ehk massiga klotsid | ||
Mass | kg | kg |
Klots tundub vaadates … | ||
Maa külgetõmbejõud (gravitatsioonijõud) | N | N |
Üleslükkejõud | N | N |
Klots … põhja. | ||
Küsimus | Puidust klots | Kivist klots |
Sama ruumalaga klotsid | ||
Mass | kg | kg |
Klots tundub vaadates … | ||
Maa külgetõmbejõud (gravitatsioonijõud) | N | N |
Üleslükkejõud | N | N |
Klots … põhja. | ||
4. Kokkuvõte. Märgi sobiv vastus.
- Sama massi korral on suurem klots.
- Sama ruumala puhul on klots (mitu korda?) korda raskem kui klots.
- Ühegi uuritud tingimuse korral ei vajunud põhja klots.
Arutage saadud tulemusi ja kokkuvõtet koos õpetajaga.
Ujumine ja uppumine
Keha ujub, kui
- keha on osaliselt vedelikus
- kehale mõjuvad üleslükke- ja raskusjõud on võrdsed
- keha keskmine tihedus on vedeliku tihedusest väiksem.
Keha vajub põhja ehk upub, kui
- keha on üleni vedelikus
- kehale mõjuv üleslükkejõud on väiksem kui kehale mõjuv raskusjõud
- keha keskmine tihedus on vedeliku tihedusest suurem.
- Kus on inimesel kivi kergem tõsta, kas vees või veest väljas?
- Miks kalad ja teised veeloomad ära ei upu?
- Miks suured rasked laevad merel põhja ei vaju?
- Miks heeliumiga täidetud õhupall tõuseb kõrgele üles?
Arutage õpetajaga.
