Arkimedes princip - laboration

Daniel Maher                                       Fysik 1 - laboration om Arkimedes princip
NA14NA                                              2015-11-20

Syftet var att verifiera (bevisa) Arkimedesprincip genom nedsänkning av metallcylindrar i vätskor (vatten).

Kort inledning

När ett föremål sänks ned i vatten trängs det undan en mängd vätska som har lika stor volym som föremålet under vattnet vilket märks exempelvis när man kliver in i badkaret. Trycket i vattnet trycks åt alla håll och därför bör man tänka på att inte fylla hela badkaret fullt med vatten då det kommer att rinna över.

Material

* Metallcylindrar
* Mässingsbehållare med en pip
* Bägare
* Våg
* Kraftsensor
* Sparklink interface
* Dator med Pasco Capstone-programmet

Först beräknades metallcylindrarnas tyngdkraft i luften genom en kraftsensor. Därefter lades metallcylindern bly i vattnet och sedan repeterades detta med olika typer av föremål.

Programmet Pasco är väldigt effektivt eftersom man kan skriva in formler och då kan själva programmet själv räkna ut resultaten åt en. Vi lade in formeln för tyngdkraften och lyftkraften. Run 1 och 2 representerar kraften medan lyftkraften är skillnaden. Massan för vattnet är angiven i kg och tyngdkraften för vattnet är angiven i N, Newton.

En felkälla var att vi mätte kraften samt fel, vi glömde nollställa kraftsensorn vilket resultera till att vi fick konstiga resultat på run 1 och 2. Men detta var även min första gång jag använde detta program.

En till felkälla var att vi borde ha rekapitulerat detta experiment minst två gånger för att försäkra oss om att våra resultat stämde men det var brist på tid.

Vad är universums öde enligt termodynamiken?

Daniel Maher NA14NA                                                                Fysik - läxa fråga 7.
2015-11-20

Termodynamikens andra huvudsats säger:

* När vi använder energi sjunker den totala energikvaliteten.
* I alla fysikaliska processer ökas universums totala entropi.

Dessa två formuleringar betyder samma sak men hur är de kopplade till universums öde?

Entropi (oordning), som betecknas med ett stort S,  är ett mått på hur energin sprids och ökas. Boltzmann är en mycket känd teoretisk fysiker som utvecklade termodynamiken under hans tid och hans teorier är än idag viktiga samt inspirerande inom fysiken. Han insåg att atomer finns i varje föremål och om därför ett föremål är varmt måste atomerna röra sig snabbare. Boltzmann insåg att hela universum kan möjligtvis vara styrd utifrån en atommodell och hans teorier kring det kunde bevisa termodynamikens oordning. Hans berömda formel för entropin är: S = K*lg*[W]. Sammanfattningsvis var Boltzmanns största bidrag till oss människor att han kom på att saker går från ordning till oordning.

Termodynamikens andra huvudsats säger att ett isolerat systems entropi aldrig minskar utan isolerade system tenderar att utvecklas mot ett tillstånd av maximal entropi. Allting i universum strävar efter ett mindre energirikt tillstånd (värme). Ett sätt att se på den andra huvudsatsen är att värme alltid strömmar från ett varmt föremål till ett kallt föremål och därför måste all värme slutligen hamna i detta tomrum och all värme som avges kan aldrig återfås utan den ut i universum och stannar där. Men då måste väl all materia med tiden försvinna?

Enligt forskarna försvinner all materia långsamt i form av värme vilket måste innebära att universum inte kan vara evigt - universums öde.