Preskočiť na obsah
atlas.vedomostí

Látky a hustota

Čo prezrádza ponorená časť plávajúceho predmetu?

Redakcia Atlasu vedomostí · Publikované 10. 11. 2026

Ponorená časť plávajúceho telesa prezradí pomer hustôt. Pri rovnováhe gravitačnej a vztlakovej sily je V_ponorené / V = ρ_telesa / ρ_kvapaliny, ak je pomer menší ako 1.

Rovnováha, z ktorej vypadne g

Pokojné plávanie znamená, že výsledná sila je nulová a teleso sa neponára ďalej. Gravitačná sila je ρ_telesa · V · g. Vztlak je ρ_kvapaliny · V_ponorené · g. Z rovnosti

ρtVg=ρkVpg\rho_t V g = \rho_k V_p g

vyjde V_p / V = ρ_t / ρ_k. Gravitačné zrýchlenie sa vykráti. Preto na ponorenú časť v tomto modeli nemá vplyv, či počítaš na Zemi s 9,81 m/s². Má vplyv na veľkosť síl v newtonoch, nie na zlomok objemu.

Borovica 500/1 000 = 0,5. Ľad 917/1 000 = 0,917. Ak by pomer vyšiel 1,2, vzťah „ponorená časť 120 %“ nepouži. Teleso sa potopí a vytláča najviac vlastný objem. Zlomok 1 je strop plávania.

Číselný príklad síl

Objem borovice 0,001 m³, hustota 500 kg/m³. Hmotnosť je 0,5 kg, tiaž 0,5 · 9,81 = 4,905 N. Ponorený objem je 0,0005 m³. Vztlak vody je 1 000 · 0,0005 · 9,81 = 4,905 N. Sily sa rovnajú. Presne takto simulácia vztlakovej sily oddeľuje tiaž a vztlak. Pri potopenom telese už vztlak počíta celý objem a sily sa nerovnajú.

Loď používa ten istý pomer, ale s priemernou hustotou. Drevený plný hranol a oceľový trup preto nie sú jeden príklad s iným slovom.

Vyriešené príklady

  1. 1. Borovica

    Zadanie. 500 a 1 000 kg/m³

    Vzťah. podiel hustôt

    Výsledok. 0,5 1

    Ponorená je polovica objemu. Rovnováha síl je splnená bez toho, aby bolo teleso celé pod vodou.

  2. 2. Ľad na vode

    Zadanie. 917 a 1 000 kg/m³

    Vzťah. podiel hustôt

    Výsledok. 0,917 1

    Ľad je ponorený takmer celý. Nad vodu vyčnieva menšia časť.

Úloha na precvičenie

Teleso pláva vo vode a ponorených je 0,4 objemu. Aká je jeho priemerná hustota pri vode 1 000 kg/m³?

Odpoveď. 400 kg/m³ Hustota telesa je 400 kg/m³. Zo zlomku sa dá hustota dopočítať, ak poznáš kvapalinu.

Kontrolný zoznam

  • Vzťah platí pre pokojné plávanie, nie pre padanie ku dnu.
  • g sa v pomere vykráti.
  • Pomer väčší ako 1 znamená potopenie, nie ponorenie 150 %.
  • Hustota musí byť priemerná hustota celého telesa.
  • Vlny a prúd v modeli nie sú.

Otázky a odpovede

Prečo vo vzorci nie je g?

Gravitačné zrýchlenie je v tiaži aj vo vztlaku. Pri rovnosti sa vykráti, ak je v oboch rovnaké.

Čo ak je teleso len ponorené a leží na dne?

Potom vytláča celý svoj objem a vztlak je menší ako tiaž. Zlomok 1 nie je plávanie. Dno dopĺňa zvyšnú silu.

Platí to pre loď?

Áno, ak za hustotu telesa vezmeš priemernú hustotu lode vrátane vzduchu v trupe. Hustota ocele samotnej by dala pomer väčší ako 1 a loď by neplávala.

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.