Cel:
Zbadanie
prawa Archimedesa oraz prawa Pascala.
Materiały:
duża
plastikowa
butelka PET (np. po napoju)
woda
malutka fiolka, np. po
lekarstwach lub cynie, która swobodnie wchodzi do butelki
małe ciężarki, np.
ołów do wędki na ryby, gwoździki, śruba
miska
Rysunek 1 Materiały
potrzebne do wykonania doświadczenia
nurek Kartezjusza.
Czynności:
•
Pustą butelkę po napoju uzupełniamy wodą, zostawiając ok. 3cm od
zakrętki.
•
Aby wykonać naszego nurka, najpierw do miski nalewamy wodę. Gdy
wrzucimy do
niej fiolkę, pływa ona po powierzchni. Fiolka
musi jednak pływać otworem w dół
całkowicie zanurzona w wodzie, ale przy samej powierzchni. Do tego będą
nam
potrzebne
obciążniki. Jeśli używamy fiolki po
cynie, umieszczamy w środku śrubę. Do szyjki fiolki po lekarstwach za
pomocą
gumki
recepturki przymocowujemy gwoździki
jako obciążniki. Manewrując liczbą obciążników i wielkością bąbla
powietrza we
fiolce
doprowadzamy fiolkę do stanu równowagi.
•
Naszego gotowego już nurka przenosimy do butelki. Wrzucamy go do
środka,
a butelkę zakręcamy.
Rysunek 2 Gotowy do
doświadczenia nurek Kartezjusza.
• Obserwujemy co się dzieje podczas ściskania i
gdy
przestaniemy ściskać butelkę.
Wynik:
Podczas ściskania butelki nurek
tonie, gdy przestajemy ściskać
wypływa na wierzch.
Rysunek 3 Efekt wpływu ciśnienia
spowodowanego ściśnięciem
butelki na nurka Kartezjusza.
Rozwiązaniem
tego problemu jest bąbelek powietrza umieszczony
wewnątrz fiolki. Nurek wykorzystuje to, że woda w porównaniu do
powietrza jest
nieściśliwa. Ściskając butelkę, ściskamy pęcherzyk powietrza, przez co
zwiększamy ciśnienie działające na pęcherzyk. Zmniejszamy przez to
wyporność
nurka, który tonie. Gdy przestajemy ściskać butelkę zwiększa się
wyporność
nurka, ciśnienie działające na bąbelek maleje i nurek wypływa na
powierzchnię.
