RYS. 7.3 — HYDROSTATYKA I AEROSTATYKA

Hydrostatyka i aerostatyka — sprawdzian z fizyki, klasa 7

Dlaczego nóż kroi, a statek pływa. Ciśnienie, prawo Pascala i siła wyporu — trzy wzory, które wystarczą na większość zadań z tego działu.

Grupa A — PDF za darmo ↓Ściąga wzorów

Lista kontrolna przed sprawdzianem

parcie (siła nacisku) i ciśnienie, jednostki: Pa, hPa, kPa
ciśnienie hydrostatyczne i od czego zależy
ciśnienie atmosferyczne i jego pomiar
prawo Pascala, prasa hydrauliczna, naczynia połączone
siła wyporu i prawo Archimedesa — w cieczach i w gazach (balon)
warunki pływania ciał: tonie, pływa, wypływa

UWAGA: Najczęściej dział 3 klasy 7; bywa nazywany „Ciśnienie i siła wyporu” albo „Hydrostatyka”.

Ściąga wzorów: Hydrostatyka i aerostatyka

Poz.	Wzór	Oznaczenia	Jednostka
W1	$p = \frac{F}{S}$	$p$ — ciśnienie, $F$ — siła nacisku (parcie), $S$ — pole powierzchni	$Pa = \frac{N}{m ^{2}}$
W2	$p = ρ \cdot g \cdot h$	ciśnienie hydrostatyczne, $h$ — głębokość, $ρ$ — gęstość cieczy	$Pa$
W3	$F_{w} = ρ_{c} \cdot g \cdot V$	siła wyporu, $ρ_{c}$ — gęstość cieczy, $V$ — objętość zanurzonej części	$N$
W4	$\frac{F _{1}}{S _{1}} = \frac{F _{2}}{S _{2}}$	prasa hydrauliczna (prawo Pascala)	$N, m^{2}$

Rozwiąż jak fizyk

liczby sprawdzone programem

3 zadania typowe dla sprawdzianu z tego działu, każde w 4 krokach: dane, szukane, wzór, obliczenia ze sprawdzeniem jednostek.

ZAD. 1

Skrzynia o ciężarze 600 N stoi na podłodze. Pole jej podstawy wynosi 0,4 m². Oblicz ciśnienie, jakie wywiera na podłogę.

1DANE
$F = 600 N$ $S = 0, 4 m^{2}$
2SZUKANE
$p = ? [Pa]$
3WZÓR
$p = \frac{F}{S}$
4OBLICZENIA
$p = \frac{600 N}{0 , 4 m ^{2}}$ $p = 1500 Pa = 15 hPa$

SPRAWDZONO JEDNOSTKI

[N] : [m^{2}] = [Pa] ✓

Odpowiedź: Skrzynia wywiera ciśnienie 1500 Pa (15 hPa).

ZAD. 2

Oblicz ciśnienie hydrostatyczne wody na dnie basenu o głębokości 3 m. Gęstość wody 1000 kg/m³.

1DANE
$h = 3 m$ $ρ = 1000 \frac{kg}{m ^{3}}$ $g = 10 \frac{N}{kg}$
2SZUKANE
$p = ? [Pa]$
3WZÓR
$p = ρ \cdot g \cdot h$
4OBLICZENIA
$p = 1000 \frac{kg}{m ^{3}} \cdot 10 \frac{N}{kg} \cdot 3 m$ $p = 30000 Pa = 30 kPa$

SPRAWDZONO JEDNOSTKI

[\frac{kg}{m ^{3}}] \cdot [\frac{N}{kg}] \cdot [m] = [\frac{N}{m ^{2}}] = [Pa] ✓

Odpowiedź: Ciśnienie hydrostatyczne na dnie basenu wynosi 30 000 Pa, czyli 30 kPa (bez ciśnienia atmosferycznego).

ZAD. 3

Kamień o objętości 2 dm³ całkowicie zanurzono w wodzie. Oblicz siłę wyporu.

1DANE
$V = 2 dm^{3} = 0, 002 m^{3}$ $ρ_{c} = 1000 \frac{kg}{m ^{3}}$ $g = 10 \frac{N}{kg}$
2SZUKANE
$F_{w} = ? [N]$
3WZÓR
$F_{w} = ρ_{c} \cdot g \cdot V$
4OBLICZENIA
$F_{w} = 1000 \frac{kg}{m ^{3}} \cdot 10 \frac{N}{kg} \cdot 0, 002 m^{3}$ $F_{w} = 20 N$

SPRAWDZONO JEDNOSTKI

[\frac{kg}{m ^{3}}] \cdot [\frac{N}{kg}] \cdot [m^{3}] = [N] ✓

Odpowiedź: Na kamień działa siła wyporu 20 N.

Przelicznik jednostek działu

hPa → Pa (· 100)
kPa → Pa (· 1000)
MPa → Pa (· 1 000 000)
cm² → m² (: 10 000)
dm³ → m³ (: 1000)
g/cm³ → kg/m³ (· 1000)

Wszystkie jednostki z klas 7–8 w jednym miejscu: przelicznik jednostek.

Sprawdzian do wydruku

WYDANIE A · BEZPŁATNE

Grupa A sprawdzianu

Ciśnienie i siła wyporu: pełny arkusz grupy A do wydruku (bez klucza). Rozwiąż go na czas, jak na lekcji.

Pobierz PDF ↓

WYDANIE A–E · Z KLUCZEM

Grupy A–E, klucz, punktacja

Ciśnienie i siła wyporu — sprawdzian z fizyki, klasa 7, grupy A–E. W sklepie Nie każ mu liczyć!

3,90 złW sklepie →

Więcej do tego działu

Zestaw kart pracy · 7,90 złCiśnienie, fizyka klasa 7

W sklepie →

Uwagi: typowe błędy

cm² na m² dzieli się przez 10 000, a nie przez 100.
Siła wyporu zależy od gęstości cieczy i objętości zanurzonej części, a nie od gęstości ciała.
Głębokość $h$ mierzy się od powierzchni cieczy w dół, a nie od dna.

Ile to jest 1 hPa?

1 hPa = 100 Pa. Ciśnienie atmosferyczne to około 1000 hPa, czyli około 100 000 Pa.

Kiedy ciało pływa?

Gdy jego średnia gęstość jest mniejsza od gęstości cieczy. Wtedy siła wyporu równoważy ciężar, zanim ciało całe się zanurzy.

UWAGA DLA NAUCZYCIELA

Sprawdzian „Ciśnienie i siła wyporu” obejmuje parcie, prawo Pascala, ciśnienie hydrostatyczne i prawo Archimedesa — grupy A–E z kluczem.

Zestaw w sklepie →