Επίπλευση σε διαφορετικά υγρά

Ερώτηση

Μια μπάλα επιπλέει στο ποτήρι με το νερό, όπως φαίνεται στην παρακάτω φωτογραφία. Η ίδια μπάλα όμως, βυθίζεται όταν τοποθετείται στο διπλανό ποτήρι που περιέχει ελαιόλαδο. Παρατηρήστε πόσο η μπάλα είναι βυθισμένη στο νερό. [Αρχική βύθιση].

balaki2

balaki1

Αν αδειάσουμε προσεκτικά το ποτήρι με το ελαιόλαδο μέσα στο ποτήρι με το νερό, το λάδι θα παραμείνει στην πάνω στοιβάδα, και το νερό στην κάτω στοιβάδα, γιατί τα δύο υγρά δεν αναμειγνύονται. Όταν λοιπόν το λάδι προστεθεί αργά στο ποτήρι με το νερό-ενώ η μπάλα επιπλέει- Τότε τι θα συμβεί στο επίπεδο βύθισης της μπάλας μέσα στο νερό σε σχέση με την αρχική βύθιση:

(a) Η μπάλα θα είναι τώρα περισσότερο βυθισμένη μέσα στο νερό σε σχέση με την αρχική βύθιση.
(b) Η μπάλα θα είναι τώρα λιγότερο βυθισμένη μέσα στο νερό σε σχέση με την αρχική βύθιση.
(c) Η μπάλα θα παραμείνει στο ίδιο επίπεδο βύθισης μέσα στο νερό σε σχέση με την αρχική βύθιση.

Διαβάστε παρακάτω την απάντηση

Απάντηση

Η απάντηση είναι η (b): Όταν το λάδι προστεθεί στο ποτήρι με το νερό, τότε η μπάλα θα επιπλέει σε υψηλότερο επίπεδο (λιγότερο βυθισμένη) μέσα στο νερό σε σχέση με την αρχική βύθιση. Αυτό φαίνεται στην κάτω δεξιά φωτογραφία. Η αριστερή φωτογραφία δείχνει την αρχική βύθιση για να γίνει σύγκριση.

apantisi_balaki

Η μπάλα τώρα βυθίζεται λιγότερο στο νερό, διότι το ελαιόλαδο ασκεί μια επιπλέον δύναμη άνωσης στη μπάλα. Όταν η μπάλα επιπλέει μέσα στο νερό, το πάνω μέρος της μπάλας βρίσκεται βυθισμένο μέσα στον αέρα, ο οποίος έχει πολύ μικρότερη πυκνότητα από το ελαιόλαδο.

Στις φωτογραφίες που ακολουθούν, φαίνονται οι δυνάμεις ? Βάρος και Άνωση ? που ασκούνται στη μπάλα στις δύο περιπτώσεις.