Pesar debaixo d'água: o que o dinamômetro perde

Um jogo educativo de simulação. Preveja o que um dinamômetro marca quando uma pedra afunda, ou use o que ele perde para achar um volume, uma densidade ou uma profundidade; depois baixe a pedra e recolha a água que ela desloca.

Princípio de ArquimedesEmpuxo

PESAR DEBAIXO D'ÁGUA

Pedra na água

Pronto
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Água ou óleoPedra e dinamômetroSua previsãoLeitura-alvo
O que o dinamômetro marcaR = W − F_b

Tempo

0.00 s

t

Parte submersa

— cm

s

Leitura

— N

R = W − F_b

Empuxo

— N

F_b = ρ·g·V

Transbordado

— cm³

V

Preveja antes de começar

Digite sua previsão para pendurar a pedra. Começar fica desativado até haver uma resposta.

Preveja o que o dinamômetro vai perder.

Pontuação da missão—

Cada resposta precisa acertar dentro de 2%: cada uma vale 100 pontos. Acertar na primeira rodada soma mais 50. Uma rodada conta assim que começa.

✓ Resposta certa① De primeira

Como jogar Pesar debaixo d'água

  1. Escolha um teste e leia no cartão a massa, o volume ou as leituras no ar e na água.
  2. Debaixo do líquido, o objeto desloca seu próprio volume, e o líquido empurra para cima com o peso dessa quantidade de líquido: F_b = ρ·g·V.
  3. O dinamômetro marca o peso menos esse empuxo: R = W − F_b. Digite sua previsão e toque em Começar.
  4. Olhe o copo: o líquido que transborda pesa exatamente o que o dinamômetro perde.

Por que uma pedra pesa menos debaixo d'água?

A água pressiona mais quanto mais fundo, então sobre algo submerso o empurrão de baixo é maior que o de cima. A diferença é uma força para cima, e Arquimedes descobriu quanto ela vale: o peso do líquido que o objeto desloca, F_b = ρ·g·V. Pendure uma pedra num dinamômetro e baixe-a num recipiente cheio até o bico: a água que ela desloca escorre para um copo, e o dinamômetro perde exatamente o peso dessa água. Assim um dinamômetro vira um instrumento de medida. O que ele perde dá o volume de qualquer forma irregular, V = F_b ÷ (ρ·g). O peso no ar dividido pelo que ele perde diz quantas vezes o objeto é mais denso que a água: é assim que se pode testar a coroa de um ourives sem derretê-la. Num líquido menos denso, como o óleo, o mesmo volume empurra menos, e o dinamômetro marca mais. E só a parte submersa conta, então um objeto meio afundado recebe metade do empuxo.

Um modelo de aprendizagem focado

O objeto pende de um dinamômetro e desce de forma constante por 2 s, de 3 cm acima da superfície até 2 cm além de ficar totalmente submerso, ou até a profundidade que você digitar (nunca mais fundo). O recipiente está cheio até o bico, então cada cm³ que afunda empurra um cm³ para o copo, e a superfície fica na altura do bico. O empuxo é F_b = ρ·g·V, onde V é a parte submersa, e o dinamômetro marca R = W − F_b. O objeto nunca toca o recipiente. O objeto e o recipiente estão em escala; o copo não. Respostas dentro de 2% estão certas. A água tem 1000 kg/m³, o óleo 800 kg/m³; g = 9,8 m/s². Roda em tempo real.

Ao trocar de idioma, seu teste, previsão, tentativas e rodada são mantidos.