Pokusy doma
Pokus: prečo papierová loďka dokáže plávať
Redakcia Atlasu vedomostí · Publikované 11. 11. 2026
Papierová loďka pláva, lebo dutý tvar vytlačí toľko vody, že jej tiaž udrží tiaž papiera. Tá istá plachta pokrčená do gule dutinu nemá a klesne.
Papier sám o sebe na vode nepláva ako kus dreva. Keď z neho spravíš misku, pláva celok. Pláva preto, lebo dutina vytlačí vodu. Vztlak sa rovná tiaži vytlačenej vody. Keď táto tiaž dorovná tiaž loďky, loďka ostane na hladine. Guľa z toho istého listu dutinu nemá, vytlačí málo a klesne.
Čo budeme skúmať
Prečo ten istý papier raz klesne a raz unesie mince?
Čo potrebuješ
- dva rovnaké listy papiera, pokojne zo zošita
- lavór alebo väčší plastový pohár s vodou
- niekoľko mincí ako náklad
- utierka a dospelý, ak je lavór plný
Bezpečnosť
Voda patrí na stôl, ktorý znesie kvapky, nie na zem, po ktorej sa chodí. Papier netrhaj nad tvárou. Mince sú malé, preto ich po pokuse pozbieraj. Oheň, lak ani lepidlo netreba.
Hypotéza
Napíš dve vety. Čo spraví pokrčená guľa. Koľko mincí podľa teba unesie miska, kým naberie vodu. Číslo mincí je tvoj odhad, nie údaj z učebnice.
Postup
- Jeden list pokrč do gule a polož ho na hladinu. Zapíš, či klesne hneď, alebo až po nasiaknutí.
- Z druhého listu zlož misku s okrajom. Polož ju na hladinu prázdnu.
- Pridávaj mince po jednej do stredu. Po každej zapíš, či miska ešte drží okraj nad vodou.
- Skonči, keď voda pretečie dnu alebo sa dno pretrhne.
- Ak máš tretí list, skús plytšiu misku a porovnaj počet mincí.
Pozorovanie
Sleduj okraj, nie len mince. Loďka zlyhá dvoma spôsobmi. Buď okraj klesne a voda natečie, alebo papier zmäkne a dno sa prehne. Oba vyzerajú ako potopenie, príčina je iná. Mokrý lesk papiera napíš tiež.
Výsledok
Guľa zvyčajne klesne. Miska s okrajom chvíľu pláva a unesie niekoľko mincí. Počet nie je stály. Väčšia dutina unesie viac, kým voda nepretečie. Nasiaknutý papier skončí skôr ako suchý. Ak tvoja miska neuniesla ani seba, okraj bol nízky alebo dno premočené. Skús nový list, nie väčšiu silu.
Fyzikálne vysvetlenie
Dvadsať gramov papiera potrebuje vytlačiť dvadsať gramov vody. Pri hustote 1 g/cm³ je to 20 cm³, čiže 0,00002 m³. Spolu so sedemdesiatimi gramami aj s mincami treba 70 cm³. Hustota papiera ako látky môže byť väčšia ako hustota vody. Pláva priemerná hustota loďky aj so vzduchom v dutine. Presne preto pláva aj oceľová loď v článku o oceľovej lodi. Vajce v slanej vode rieši hustotu kvapaliny, nie skladanie misky. To je pokus vajce.
Čo môže ovplyvniť výsledok
Hrúbka papiera, výška okraja, mince položené k jednej stene, vlna na hladine a čas, po ktorý papier stojí vo vode. Voskovaný obal vydrží dlhšie, lebo nenasaje vodu tak rýchlo. Ani on neunesie viac, ako dovolí objem pod hladinou.
Vyskúšaj simuláciu
Objem ponorenej časti meníš v lekcii vztlaková sila. Ďalšie postupy sú v kategórii pokusy doma.
Kontrolné otázky
- Čo sa musí zväčšiť, aby tá istá plachta uniesla viac: hmotnosť papiera, alebo vytlačený objem?
- Prečo loďka klesne, keď voda pretečie cez okraj, aj keď papier ešte drží pokope?
- Čím sa tento pokus líši od vajca v slanej vode?
Vyriešené príklady
1. Objem vody na unesenie 20 g papiera
Zadanie. Hmotnosť loďky 0,020 kg, hustota vody 1000 kg/m³, loďka pláva.
Vzťah. V = m / ρ
Výsledok. 0,00002 m³
Treba vytlačiť 0,00002 m³, čiže 20 cm³. Menšia dutina papier neudrží, aj keď vyzerá ako loďka.
2. Loďka s nákladom, spolu 70 g
Zadanie. Papier a mince spolu 0,070 kg, voda 1000 kg/m³.
Vzťah. V = m / ρ
Výsledok. 0,00007 m³
Teraz treba 70 cm³. Ak okraj klesne a voda natečie skôr, loďka sa potopí pri menšom náklade.
Úloha na precvičenie
Aký objem vody v cm³ vytlačí plávajúca loďka s hmotnosťou 40 g? Počítaj s hustotou 1 g/cm³.
Odpoveď. 40 cm³ 40 g vody majú pri 1 g/cm³ objem 40 cm³. To je objem pod hladinou, nie objem papiera.
Kontrolný zoznam
- Najprv skús guľu, až potom misku z toho istého papiera.
- Náklad pridávaj po jednej minci a zapisuj počet.
- Sleduj, či voda preteká cez okraj, alebo papier zmäkne.
- Hustotu papiera nemieňaj s hustotou celej loďky.
- Lavór nechaj na suchom stole a utri vodu.
Otázky a odpovede
Prečo guľa z toho istého papiera klesne?
Guľa vytlačí len malý objem. Vztlak je tiaž toho malého objemu vody a na papier nestačí. Miska vytlačí viac, hoci papiera je rovnako.
Koľko mincí unesie?
To závisí od veľkosti misky a od toho, či drží tvar. Dvadsaťgramová miska potrebuje vytlačiť aspoň 20 cm³ vody, aby uniesla sama seba. Mince pripočítaj k hmotnosti.
Prečo loďka po chvíli klesne, aj keď som nepridal náklad?
Papier nasaje vodu, stena zmäkne a okraj klesne. Dovnútra natečie voda, vytlačený objem klesne a vztlak prestane stačiť. Voskový papier vydrží dlhšie, nie navždy.
Súvisiace články
Súvisiace lekcie
Zdroje a predpoklady
- Zaokrúhlené školské hodnoty a vzťahy použité v simuláciách Atlasu vedomostí
Odbornú recenziu konkrétnou osobou tento text neuvádza. Autorom je Redakcia Atlasu vedomostí.