Feladat: 3541. fizika feladat Korcsoport: - Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Birkner Tamás ,  Burmeister Dániel 
Füzet: 2003/január, 52 - 53. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Úszás, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2002/szeptember: 3541. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Megoldás. Ha egy test úszik, akkor a rá ható nehézségi erő és a folyadék felhajtóereje éppen egyforma nagyságú. A nehézségi erő nyilván nem változik meg attól, hogy az edénybe valamit beleöntünk, tehát a felhajtóerő is változatlan kell maradjon. Ha megváltozik az úszó test folyadékba merülő részének térfogata, akkor ezt csakis a folyadék sűrűségének változása okozhatja. Az üveggömb mélyebbre merül, ha a víz sűrűsége valamiért csökken, és kevésbé mélyre merül, ha a víz sűrűsége nő. A sűrűség ‐ többek között ‐ függ a víz hőmérsékletétől. Ha az edényben pl. szobahőmérsékletű, kb. 20 C-os víz van, az első pohárban 30 C-os, a másodikban pedig 10 C-os, a leírt jelenség valóban bekövetkezik. (Az üveg hőtágulása a vízéhez képest sokkal kisebb, emiatt az üveggömb térfogatváltozása elhanyagolható.)
A víz sűrűsége a vízben oldott anyagok mennyiségétől is függ. Minél sósabb a víz, annál nagyobb az oldat sűrűsége. A leírt jelenség úgy is bekövetkezhet, hogy enyhén sós vizet tartalmazó edénybe először desztillált vizet, majd erősen sós vizet öntünk.

(Birkner Tamás (Fazekas M. Főv. Gyak. Gimn., 10. o.t.) és
Burmeister Dániel (Miskolc, Földes F. Gimn., 11. o.t.) dolgozata alapján

 
Megjegyzés. Nagyon sokan pontatlanul használták a súly, nehézségi erő és a felhajtóerő fogalmát. A felhajtóerő nem a test súlyával egyenlő nagyságú, mert az úszó test súlya nulla. (A súly annak az erőnek függőleges összetevője, amellyel egy test nyomja az alátámasztását vagy húzza a felfüggesztését.) A közismert versike szerint is ,,minden vízbe mártott test a súlyából annyit veszt, ...'' Amikor egy test úszik, akkor a teljes súlyát elveszítette, tehát ,,súlytalan''!