Tryk og opdrift - Opgaver: O3.7, O3.8, O3.9, O3.10 og O3.11

Besvarelse til opgaverne O3.7, O3.8, O3.9, O3.10 og O3.11 i opgavesættet om "Tryk og opdrift".

Indhold

O3.7
I et højt måleglas er der 45 cm vand under 20 cm terpentinolie. Beregn trykket på glassets bund, når barometerstanden er 101,5 kPa. (Oliens densitet er 0,85 g/cm3)

O3.8
Et skib vejer 2000 ton. Hvor stort et rumfang skal den del af skibet som er under vandet have?

03.9
Hvorfor vil skibet i foregående opgave synke, hvis det fyldes med vand, når rumfanget er det samme, og skibet vejer det samme?

03.10
En elev vil lave en ballon af en stor tynd plastpose. Det viser sig, at posen kan rumme 18L helium. Hvis ballonen skal kunne flyve, hvor meget må ballon materialerne (pose, tape, snor, gondol osv.) højst veje?

03.11
Sugepumpen er en ældgammel pumpetype. Når stemplet trælles op skabes der et undertryk i røret under stemplet, og atmosfærens tryk presser vandet i pumperøret op. Ventiler sørger for, at vandet ikke løver, tilbage, men presses op til pumpens tud, når stemplet igen føres ned. Efter ganske få ture op og ned med stemplet er vandet i tuden steget, så det står over stemplets kant.
Pumper af denne type blev benyttet i slutningen af middelalderen til at pumpe vand op fra mineskakter. Selv de bedste pumper kunne dog ikke løfte vandet mere end 7-8 meter. Det undrede man sig over, men man kunne ikke give nogen forklaring. Hvad er forklaringen, og hvor stor er den teoretisk maksimale pumpehøjde?