Szóbeli III. Víz, levegő, környezet

III. Víz, levegő, környezet

8. Cartesius-búvár

Témakör
Hidrosztatika
Elmélet:
(Az A) és B) kérdések közül csak egyet kell választani!)
A) Hidrosztatika
a) Ismertesse a felhajtóerő fogalmát, származását, kiszámításának módját!
b) Ismertesse az úszás, lebegés, folyadékban való elmerülés jelenségét, értel- mezze erők segítségével! Készítsen vázlatrajzot!
c) Adjon meg két gyakorlati példát a fenti jelenségek valamelyikére, ezek közül az egyiket elemezze részletesen!
d) Cartesiuson kívül nevezzen meg egy tudóst, akinek munkássága a jelenségkör- rel kapcsolatos!
B) Gázok állapotváltozása
a) Ismertesse a gázok állapotegyenletét, mutassa be az abban szereplő mennyisé- geket!
b) Elemezze, hogy a konkrét kísérletben az üvegbe zárt levegő mely makroszko- pikus tulajdonságai változtak, s melyek voltak változatlanok! Adja meg az ál- lapotváltozást leíró törvényt!
c) Adjon meg két gyakorlati példát a gázok állapotváltozására, ezek közül az egyiket elemezze részletesen!
d) Nevezzen meg egy tudóst, akinek munkássága a jelenségkörrel kapcsolatos!

Feladat:
Úszás, lebegés, elmerülés bemutatása Cartesius-búvár segítségével – elvégzendő kísérlet

A rendelkezésre álló eszközök segítségével készítsen el egy Cartesius-búvárt! A búvár vízben való mozgásával mutassa be az úszás, a lebegés és az elmerülés jelenségét! Magya- rázza el az eszköz működését!

Szükséges eszközök:
a) Nagyméretű (1,5–2,5 literes) műanyag flakon kupakkal; üvegből készült szemcseppentő vagy kisebb kémcső, oldalán 0,5 cm-es skálaosztással.
b) Nagyméretű (1,5–2,5 literes) műanyag flakon kupakkal. Üvegből készült szemcseppentő, vagy félmikro kémcső, vagy apró gyógyszeres üveg. Folyóvíz. Üvegkád. Törlőkendő, kéz- törlő, tálca.

A kísérlet leírása:
a)Ha a flakont oldalirányban összenyomja, a búvár lesüllyed a flakon aljára. Figyelje meg, hogy hogyan változik a vízszint a kémcsőben a flakon összenyomásakor! Jegyezze fel a kémcsőbe szorult levegőoszlop hosszát akkor, amikor a búvár a felszínen lebeg, illetve akkor, amikor a flakon aljára süllyed!
b) A tálcán lévő flakont töltse meg majdnem teljesen vízzel, majd helyezze bele fejjel lefelé va- lamelyik üveg csövecskét úgy, hogy annak belsejében maradjon egy megfelelő méretű légbu- borék, melynek hatására a búvár a palackban lévő víz felszínén úszik! A „búvárban” lévő lég- buborék méretezését érdemes az üvegkádban kipróbálni. Az eszköz akkor fog legjobban mű- ködni, ha a búvár majdnem teljesen a vízbe merül. Utána a flakon kupakját szorítsa rá a fla- kon szájára! Vegye le a flakont a tálcáról, ha szükséges, törölje meg! A flakon oldalirányú összenyomásával mozgatható a búvár lefelé, a nyomás megszüntetésével pedig felfelé.
a)

b)

Javaslat a kísérlet értelmezésére:
- Ismertesse, hogy mi történik a búvár belsejében a flakon összenyomásakor!
- Adja meg, hogyan értelmezhető a búvár belsejében lezajló jelenség a folyadékok tulaj- donságainak segítségével!
- Ismertesse, hogyan változik a búvár sűrűsége a vízéhez képest, s ez hogyan befolyá- solja a búvár mozgását a vízben!

8. tétel – értékelési szempontok	maximális pontszám	elért pontszám
1. A kísérlet összeállítása	10 pont
2. A kísérlet elvégzése	5 pont
3. A búvár belsejében zajló folyamat ismertetése	5 pont
4. a folyamat értelmezése	7 pont
5. A búvár sűrűségének változása, következmények	8 pont
6. Választható kérdések a)	5 pont
7. Választható kérdések b)	6 pont
8. Választható kérdések c)	6 pont
9. Választható kérdések d)	3 pont
Tartalom összesen	55 pont
A kifejtés módja	5 pont
Összesen	60 pont

9. Arkhimédész törvénye

Témakör
Folyadékok, gázok fizikája
Elmélet:
Gázok modellje, gázok állapotjelzői. gázok állapotváltozásai, egyesített gáztörvény, állapotegyenlet, állapotváltozások bemutatása p-V diagrammon, példák, hidrosztatikai nyomás, Pascal-törvény, közlekedő edény, felhajtóerő nyugvó folyadékokban, gázokban, testek úszása, lebegése,

Feladat:
Arkhimédész törvényének igazolása arkhimédészi hengerpárral – elvégzendő mérés

Szükséges eszközök:
Arkhimédészi hengerpár (egy rugós erőmérőre akasztható üres henger, valamint egy abba szorosan illeszkedő, az üres henger aljára akasztható tömör henger); érzékeny rugós erőmérő; főzőpohár.

A kísérlet leírása:
Mérje meg az üres henger és az aljára akasztott tömör henger súlyát a levegőn rugós erőmérővel!
Ismételje meg a mérést úgy, hogy a tömör henger teljes egészében vízbe lóg! Ezek után töltsön vizet az üres hengerbe úgy, hogy az csordultig megteljen, s ismételje meg a mérést így is! Írja fel mindhárom esetben a rugós erőmérő által mért értékeket!

A részfeladatok megnevezése	Adható pontok	Adott pontszám
A felelet kifejtési módja.	5
Összesen	60