RyL61FbBBVpMt

Conditions of equilibrium for floating bodies

Source: licencja: CC 0.

Warunki pływania ciał

Siła wyporu w gazach

You will learn
  • conditions of equilibrium for floating bodies,

  • the conditions of equilibrium for floating bodies depending on the density of the body,

  • density of the liquid using English vocabulary.

Exercise 1
R1alZ4gG6pBqk1
nagranie abstraktu

Answer the questions.

1. When does the buoyant forcebuoyant forcebuoyant force act on the body?
2. What does and what does not the buoyancy force depend on?
3. What is the content of Archimedes' principle?
4. What direction does the buoyant force have?

RFic2WrViLrHb1
nagranie abstraktu

Look at the pictures and answer the questions under the pictures.

R1ZzJQEUumzHJ
Ilustracja interaktywna przedstawia dwa takie same prostokąty ucięte od góry, zakolorowane od dołu na niebiesko, symbolizujące naczynia z cieczą. Wewnątrz prostokąta po lewej kwadrat, który nie dotyka żadnego boku, znajduje się mniej więcej w połowie wysokości prostokąta. Z jego środka narysowana jest strzałka skierowana pionowo do góry opisana F (nad literą strzałka pozioma skierowana w prawo) z indeksem dolnym B oznaczona numerem 1 oraz strzałka skierowana pionowo do dołu opisana Q (nad literą strzałka pozioma skierowana w prawo) oznaczona numerem 2. Niebieskie wypełnienie prostokąta oznaczone numerem 3. Pod prostokątem zapis F z indeksem dolnym B jest większe od Q. Wewnątrz prostokąta po prawej kwadrat, który nie dotyka żadnego boku, znajduje w połowie powyżej niebieskiego wypełnienia. Z jego środka narysowana jest krótsza strzałka skierowana pionowo do góry opisana F (nad literą strzałka pozioma skierowana w prawo) z indeksem dolnym B oznaczona numerem 5 oraz strzałka (taka sama jak po lewej) skierowana pionowo do dołu opisana Q (nad literą strzałka pozioma skierowana w prawo) oznaczona numerem 6. Niebieskie wypełnienie prostokąta oznaczone numerem 4. Pod prostokątem zapis F z indeksem dolnym B jest równe Q. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. buoyant force {audio}, 2. weight of the body {audio}, 3. liquid {audio}, 4. liquid {audio}, 5. buoyant force {audio}, 6. weight of the body {audio}.
The immersed block spontaneously comes up to the surface (a) and then floats partially immersed in the liquid (b)
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 2
Rgfdz0I37vY7h1
nagranie abstraktu

1. What forces act on the immersed block that comes up to the surface of the liquid?
2. What is the relationship between these forces:
a) when the block is immersed,
b) when the block floats partially immersed?
3. What is the relationship between the body and liquid density values of the case when the body flows to the surface?

Exercise 3
RmRG5XipZ7PDo
The body floats freely completely immersed in the liquid
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
RMJeaXFbCr5Am1
nagranie abstraktu

1. What forces act on the immersed block that floats completely immersed in the liquid?
2. What is the relationship between these forces?
3. What is the relationship between the densitydensitydensity of the body and the liquid?

Exercise 4
RJtrabyab14QM
The body immersed in the liquid sinks (a) and settles to the bottom (b)
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
RfY0enfE2nTUE1
nagranie abstraktu

1. What forces act on the immersed block that sinks?
2. What is the relationship between these forces?
3. What is the relationship between the density of the body and the liquid?

Exercise 5
R9wqp05KeDpGG1
nagranie abstraktu

View the photo gallery „Examples of buoyant forcebuoyant forcebuoyant force in liquids and gases” and answer the questions.

R1VyrFZc3SM7g
Examples of buoyant force in liquids and gases
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
RrGg6VSNUaLoX1
nagranie abstraktu

1. Does the buoyant force act on every body shown in the photos?
2. In which photo is the buoyant force smaller than the gravitational force?
3. In which photo is the buoyant force larger than the gravitational force?
4. In which photo may the buoyant force be equal to the gravitational force?
5. What should you do to make the submarine emerge?

Exercise 6
Rm4a9nsNLiWUk1
nagranie abstraktu

Determine whether the sentences below are true or false.

a) If the body does not change the depth of its immersionimmersionimmersion in water, the weightweightweight of this body is equal to the buoyant force.
b) If the body settles to the bottom of the ocean, the buoyant force acting on this body is 0.
c) If a ship floats on the surface of the sea, the weight of the water displaced by the ship is equal to the weight of the ship.

Summary
R1FKGKq222nuH1
nagranie abstraktu
  • The body sinks in liquid or gas, i.e. settles to the bottom when:
    - the buoyant forcebuoyant forcebuoyant force is smaller than the gravitational force of the body,
    - the density of the body is larger than the densitydensitydensity of liquid or gas.

  • The body floats at any depth in liquid or gas:
    - the buoyant force is equal to the gravitational force of the body,
    - the density of the body is equal to the density of the liquid or gas.

  • The body floats on the surface of the liquid (partially immersed):
    - the buoyant force is equal to the gravitational force of the body, if the body submerged deeper, the buoyant force would be greater than the gravitational force of the body,
    - the density of the body is smaller than the density of the liquid on the surface of which the body floats.

  • The body rises up being immersed in gas or water:
    - the buoyant force is larger than the gravitational force of the body,
    - the density of the body is smaller than the density of the gas or liquid in which the body rises.

Exercises

RgjhyFRNA0ADL
Exercise 7
Wersja alternatywna ćwiczenia: Determine which sentences are true. Możliwe odpowiedzi: 1. The body sinks when its density is greater than the density of the liquid in which it is immersed., 2. The body floats in the liquid when the buoyant force is equal to the weight of the body., 3. The body floats on the surface of the liquid when the buoyant force is equal to the weight of the body.
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 8

In the air with a density dA=1,29kgm3 a balloon, with a volume VB=250m3, is floating freely, without changing its height above the Earth. Assume the value of gravitational acceleration as g=10ms2. What is the weight Q of the balloon?

Exercise 9

Write in English why a block made of iron sinks in water and floats in mercury?

RzCjeIr5eD0DJ
Exercise 10
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. pływanie ciał - floating of bodies, 2. siła wyporu - buoyant force, 3. tonięcie ciał - sinking, 4. gęstość - density, 5. objętość - weight, 6. ciężar ciała - volume
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
R13ZBCOZEYPUu1
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Source: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Glossary

Archimedes’ principle
Archimedes’ principle

prawo Archimedesa

Rx0sqqJfh23eB1
wymowa w języku angielskim: Archimedes’ principle
buoyant force
buoyant force

siła wyporu

R1aoBKmt0eVNe1
wymowa w języku angielskim: buoyant force
density
density

gęstość

R15YKh6xTdBc61
wymowa w języku angielskim: density
displaced liquid
displaced liquid

wyparta ciecz

Rfr0NIOP8mr2s1
wymowa w języku angielskim: displaced liquid
floating of bodies
floating of bodies

pływanie ciał

RoigX6rT2zmsI1
wymowa w języku angielskim: floating of bodies
immersion
immersion

zanurzenie

R1afYTB09EBRu1
wymowa w języku angielskim: immersion
immersion depth
immersion depth

głębokość zanurzenia

R14NMbxHDz6UI1
wymowa w języku angielskim: immersion depth
sinking
sinking

tonięcie ciał

RWSYAnuVhl9cV1
wymowa w języku angielskim: sinking
volume
volume

objętość

R1By8kZndCUKN1
wymowa w języku angielskim: volume
weight
weight

ciężar ciała

RGBi3Q2FVEr4B1
wymowa w języku angielskim: weight

Keywords

buoyant forcebuoyant forcebuoyant force

densitydensitydensity

immersion depthimmersion depthimmersion depth

sinkingsinkingsinking