Doświadczenia

EKSPERYMENT FIZYCZNY

Nurek Kartezjusza

Budowa nurka jest prosta. Składa się on ze szklanej probówki, która jest obciążona przy otworze (w tym  przypadku do obciążenia użyto plasteliny i metalowej nakrętki). Całość umieszczona jest do góry dnem w zakręconej, plastikowej butelce wypełnionej wodą.  Sztuczki zaczynają się dziać dopiero wtedy, gdy butelkę z nurkiem w środku weźmiemy do rąk i ściśniemy – nurek Kartezjusza zaczyna wtedy tonąć. Co zrobić, żeby znowu wypłynął na górę butelki? Uwolnić uścisk! Ta zabawa nie ma końca! No… Chyba, że zmęczą się nam ręce…

Nurek Kartezjusza działa dzięki pęcherzykowi powietrza znajdującemu się w odwróconej do góry dnem probówce. A jakie fizyczne prawa są wykorzystywane w zasadzie jego działania?

  • po pierwsze – prawo Archimedesa – nurek pływa dzięki sile wyporu działającej na probówkę i znajdujący się w niej pęcherzyk powietrza.
  • po drugie – prawo Pascala – które w skrócie mówi o tym, że jeśli na jakiś płyn, czyli ciecz lub gaz, działa jakieś dodatkowe ciśnienie, to ta nadwyżka ciśnienia rozchodzi się w całej objętości płynu jednakowo, we wszystkich kierunkach.

Kiedy przyjrzymy się nurkowi z bliska, zobaczymy w nurku wspomniany już wyżej pęcherzyk powietrza. Zgodnie z prawem Archimedesa działa na niego siła wyporu, dlatego nurek pływa. Przyjrzyjmy się jeszcze bliżej nurkowi – teraz zacznijmy ściskać butelkę (zaczynamy teraz wywierać dodatkowe ciśnienie na płyn). Kiedy znasz już treść prawa Pascala, nie powinno Cię dziwić, że pęcherzyk powietrza w nurku zaczyna zmniejszać swoją bojętość – do nurka dostaje się więcej wody. Zauważ, że nie ma tu znaczenia, w którym miejscu ściskasz butelkę (prawo Pascala) – czy to na środku, czy na górze, czy też przy dnie butelki – nurek zawsze wtedy „idzie na dno”… A dlaczego tonie? Z powodu też już poznanego prawa – prawa Archimedesa… Gdy do nurka dostało się więcej wody, zwiększył się też jego ciężar, a co za tym idzie, zmniejszyła się jego wyporność i zatonął…

Nurek został nazwany nurkiem Kartezjusz na cześć francuskiego uczonego, matematyka i filozofa (fr. René Descartes, łac. Renatus Cartesius). Kartezjuszowi zawdzięczamy podwaliny geometrii analitycznej, algebry, hydrostatyki…

Leniwa moneta

 

Reklamy
%d blogerów lubi to: