צוללן קרטזי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
צוללן קרטזי בו פיפטה עם פלסטלינה משמשת כצוללן.

צוללן קרטזי, הוא משחק מדעי המאפשר להדגים שני חוקים פיזיקליים: חוק ארכימדס וחוק בויל-מריוט.

יצירת צוללן קרטזי היא הפעלה נפוצה במסגרת פסטיבלי מדע. הצוללן מורכב מגוף הנמצא בתוך נוזל (לרוב מים) במצב של ציפה נייטרלית. הגוף בעל צפיפות גבוהה במעט מזו של הנוזל, ובתוכו בועת גז. כאשר מופעל לחץ חיצוני על המכל, הלחץ בתוכו עולה. הלחץ הגובר של הנוזל דוחס את הגז שבתוך הצוללן ולכן צפיפותו של הגז עולה. במצב זה, כוח הציפה קטן וירידת כוח הציפה גורמת לצוללן לשקוע.

משמו של הצוללן ניתן לשער כי הוא קשור לרנה דקארט אולם ככל הנראה המצאתו קדומה יותר.

תיאור פיזיקלי[עריכת קוד מקור | עריכה]

חוק הגזים האידאליים קושר בין גדלים פיזיקליים שונים בגז:


\ PV = nRT

חוק בויל-מריוט הינו מקרה פרטי של חוק הגזים האידאליים ומתייחס למצב בו כמות חלקיקי הגז והטמפרטורה נותרים קבועים, כלומר:


\ PV = K

כאשר:

מקשר זה ניתן לראות שבתהליך איזותרמי וללא שינוי בכמות החומר עליה בלחץ תגרום לירידה בנפח.

את הצפיפות אפשר לחשב באמצעות הנוסחה:

\!\, \rho=\frac{m}{V}

כאשר:

  • \!\, \rho - צפיפות
  • \!\, m - מסה
  • \!\, V - נפח

מכשיר נוסף שעובד באופן דומה הוא מד חום גלילאו בו משתנה הטמפרטורה וגורמת לשינוי בצפיפות המים.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]