Archimedes princip, lyftkraft fråga.

Hade en fråga på ett prov som såg ut såhär:
http://tinypic.com/view.php?pic=33adl6t&s=5

De röda bollarna har dubbelt så stor volym som de gröna. Och från bilden får man reda på att lyftkraften på en grön boll är F. Vår uppgift var att rita ut lyftkraftspilar på de andra bollarna. Det jag gjorde var att skriva 2F på alla röda bollar då bollarnas massor är irrelevanta och det är endast deras volym som spelar roll för lyftkraften.

Men nu misstänker jag att de bollarna som flyter har hälften så stor lyftkraft eftersom att de flyter. D.v.s., den gröna som flyter har 0,5F och den röda 1F.

Vad är rätt?

Mvh VHS

Du har gjort rätt. Massorna spelar ingen roll, så länge densiteten är större än vattnet. Om densiteten är lägre kommer lyftkraften att vara lika stor som massan.

Men Arkimedes princip säger ju :"ett föremål nedsänkt i vätska påverkas av en uppåtriktad kraft, som är lika stor som tyngden av den undanträngda vätskan". Och om bara halva bollen är nedsänkt i vattnet, då är det lyftkraften bara hälften. Och då hade jag fel. Eller är det något jag missar?

Om bollen flyter måste lyftkraften vara lika stor som gravitationen. Du har gjort helt rätt.

Räknade nyss på det och fick fram att så inte är fallet. Gravitationen > Lyftkraften vid ytan.

Låt oss säga att vi har en träkub med volymen 2^3m=8m^3. Halva kuben är under vattenytan.
Halva träkuben är då 4m^3. Arkimedes princip säger att tyngden av den undanträngda vätskan är lika med lyftkraften. Den undanträngda vätskan är 4m3 vatten. Vilket väger 4000 kg.

rå_trä=4000/8=500kg/m3

Träbitens tyngd: m*g=4000*9,82=39kN.

Lyftkraften: rå_trä*V_undanträngt*g=500*4*9,82=19,6kN.

Träbitens tyngd>Lyftkraften. Vilket betyder att jag hade fel i min uppgift. Fan.

Verkar som att vi båda lärde oss något nytt idag. Godnatt patwotrik!

Du har helt fel. Det inses lätt genom att konstatera att gravitationen och lyftkraften är de två enda krafterna på objektet ifråga. Inga andra krafter finns. Om den ena kraften var större skulle objektet inte befinna sig i vila. Om gravitationen är större så sjunker objektet.

Du har också gjort helt fel i dina beräkningar. Du kan inte säga att klossen har en viss densitet för att därefter anta att halva klossen befinner sig under ytan. Hur stor del av klossen som är under vattnet bestäms helt och hållet av densiteten.

När det gäller kulorna på botten är det annorlunda. Där har du tre krafter. Förutom gravitationen och lyftkraften har du även en normalkraft.
Jag hoppas att du lärde dig något. Jag lärde mig att aldrig underskatta kaxigheten hos folk när de pratar om saker de inte har koll på.

Men visst, om du tror att du kan det bättre än jag så kan du ju alltid visa din uträkning för din lärare. Glöm inte att uppdatera tråden sen.

Nej. För att gravitationen är större än lyftkraften betyder det inte att föremålet sjunker. Om nu så är fallet, varför sjönk inte flotten i mitt exempel?

Det gjorde jag inte. Om du kollar hur jag fick fram densiteten för klossen så antog jag först att halva klossen var under vattnet. Vilket jag kan göra. Sedan räknade jag ut hur mycket vatten klossen trycker undan. Och med hjälp av Arkimedes princip vet jag att vikten av det undantryckta vattnet, är samma som vikten på hela klossen. Vilket var 4000 kg. Dividerar jag det med hela klossen volym, som är 8m^3. Får jag 500kg/m^3.
Du får ursäkta mig. Det var inte meningen och låta kaxig på något sätt. Men bara för att du kan fysik bättre än mig betyder det inte heller att du aldrig gör fel.

Men jag ska fråga min lärare om svaret imorgon. Om jag har fel så är jag skyldig dig en ursäkt.

Om det inte händer måste det finnas en tredje kraft. Var är den? Jag medger att jag läste lite snabbt, men du har gjort ett avgörande fel. När du beräknar lyftkraften kan du inte använda densiteten på klossen. Det är vattnets densitet du ska använda.

Visst är det så. Behövs inte. Jag hittade felet åt dig.

Du hade fel. Lyftkraften på de bollarna som flyter är hälften så stor som de som är helt nedsänkta i vattnet. D.v.s. den gröna som flyter har F/2 och den röda F.

Var har jag sagt något annat?

Min fråga var om jag hade gjort rätt eller ej på mitt prov. Du svarade att jag hade gjort rätt. Vilket det inte var, eller jag har kanske missförstått dig helt och hållet?

Jag är tydligen en riktig slarvläsare. Sorry.

Du skrev:
Men nu misstänker jag att de bollarna som flyter har hälften så stor lyftkraft eftersom att de flyter. D.v.s., den gröna som flyter har 0,5F och den röda 1F.

Det var detta jag menade var rätt.