Teoria nurkowania
Pływalność i wypór — zadania z prawem Archimedesa
Zadania z rozwiązaniami. Aktualizacja: 1 października 2026.
Przyjmujemy g = 9,81 m/s². Objętość oznacza część rzeczywiście wypierającą wodę. Wyniki służą ćwiczeniu fizyki, a nie dobieraniu balastu na podstawie samej masy ciała.
Najpierw przeczytaj lekcję: wyjaśnienie zjawiska i przykłady. Spróbuj rozwiązać każde zadanie przed rozwinięciem odpowiedzi.
Zadanie 1. Wypór 4 litrów
Oblicz wypór przy ρ = 1000 kg/m³.
Pokaż rozwiązanie zadania 1
4 l = 0,004 m³. Fw = 1000 × 9,81 × 0,004 = 39,24 N, czyli równowartość ciężaru 4 kg.
Zadanie 2. Układ neutralny
Masa układu wynosi 80 kg. Jaką objętość musi wypierać w modelu wody słodkiej?
Pokaż rozwiązanie zadania 2
Warunek ρgV = mg daje V = m/ρ = 80/1000 = 0,080 m³ = 80 l. g skraca się po obu stronach.
Zadanie 3. Zmiana akwenu
Obiekt wypiera 80 l. Porównaj wypór dla ρ = 1000 i 1025 kg/m³.
Pokaż rozwiązanie zadania 3
Różnica = 25 × 9,81 × 0,080 = 19,62 N. W gęstszej wodzie wypór jest większy. Objętość przyjęto jako stałą.
Zadanie 4. Balast też wypiera wodę
Modelowy element ma masę 2 kg i objętość 0,20 l. Jaki jest jego ciężar pozorny w wodzie słodkiej?
Pokaż rozwiązanie zadania 4
Ciężar = 19,62 N. Wypór = 1000 × 9,81 × 0,00020 = 1,962 N. Różnica = 17,658 N w dół. To pokazuje, dlaczego masa elementu i jego wpływ na bilans sił nie są identyczne liczbowo.
Zadanie 5. Moment siły
Siła 12 N działa z ramieniem 0,25 m. Policz moment.
Pokaż rozwiązanie zadania 5
M = F·d = 12 × 0,25 = 3 N·m. Ramię jest odległością prostopadłą do linii działania siły.
Najczęstsza pomyłka
Pływalność neutralna nie gwarantuje dobrego trymu. Do równowagi obrotowej trzeba uwzględnić momenty sił.
Jak sprawdzić własne rozwiązanie?
Upewnij się, że każde przeliczenie zachowuje jednostki. Oceń, czy kierunek zmiany ma sens fizyczny. Zaokrąglaj dopiero końcowy wynik. Zapisz, które założenie trzeba byłoby zmienić, aby przykład odpowiadał innym warunkom.
Dalsza nauka
Zadania i rozwiązania: opracowanie własne. Służą nauce zależności fizycznych; nie wyznaczają kompletnego planu nurkowania ani indywidualnych limitów.