Fysik eksamensopgaver 2003: løsninger

a) Hvor stor er opdriften på en helt neddykket person med massen 100 kg uden redningsvest?

Ifølge arkimedes lov er størrelsen af opdriften lig med tyngdekraften på den fortrængte masse. Der fortrænges i alt 0,098 m3 vand, da dette er rumfanget af person på 100 kg (ifølge opgavesætte). Der regnes med en massefylden af vand på .

Begrund, at opdriften på den oppustede redningsvest rigeligt kan holde en person med masse 100 kg flydende.

Svar:

Det der skal presse personen under vandet er tyngdekraften, og for en person der vejer 100 kg er tyngdekraftens størrelse lig med 982 N. For at person skal holdes flydende skal opdriften, minimum være lige så stor og modsatrettet som tyngdekraften, hvis personen ligger i vandoverfladen. Hvis personen ligger under vandet, skal opdriften være større end tyngdekraften, for at få personen op til vandoverfladen. Idet redningsvesten bidrager til personens opdrift med 150 N, og personens egen opdrift er 962, 4 N , har personen på 100 kg med redningsvesten på en samlet opdrift på 1114,4 N, hvilket er større end tyngdekraftens størrelse på 982 N. Derfor kan redningsvesten holde en person med massen 100 kg flydende.

b) Beregn massen af den mængde CO2, der er i den oppustede redningsvest.