KWALIFIKACJA MOT2 + MOT5 + MOT6 - STYCZEŃ 2013

PYTANIE NR 2.
Prawo Archimedesa opisuje
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prawo Archimedesa dotyczy siły wyporu: na ciało zanurzone w cieczy działa skierowana ku górze siła równa ciężarowi wypartej cieczy.
Pozostałe odpowiedzi opisują inne prawa: rozchodzenie ciśnienia (Pascal), wypływ z otworu (Torricelli) oraz termodynamikę gazu.

Pełne wyjaśnienie:

Prawo Archimedesa opisuje siłę wyporu hydrostatycznego działającą na ciało zanurzone w cieczy (lub gazie). Istota prawa jest jakościowa: ciało w płynie "traci" część pozornego ciężaru, ponieważ na jego dolną część działa większe ciśnienie niż na górną. Wypadkową tych sił ciśnienia jest siła skierowana ku górze.

Dlatego poprawna jest odpowiedź: "siłę wyporu hydrostatycznego działającego na ciało zanurzone w cieczy." W praktyce oznacza to, że wypór zależy od objętości zanurzonej części ciała oraz od gęstości cieczy (bo od tego zależy ciężar wypartej cieczy).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "rozchodzenie się ciśnienia w cieczy." – to opis prawa Pascala. Prawo Pascala mówi o tym, że zmiana ciśnienia w cieczy w zamkniętym układzie przenosi się jednakowo we wszystkich kierunkach. Nie jest to definicja wyporu.
  • "prędkość wypływu cieczy przez mały otwór w dnie naczynia." – to nawiązuje do zależności Torricellego (wypływ cieczy z otworu i związek z wysokością słupa cieczy). To zjawisko dotyczy przepływu i energii, a nie siły wyporu działającej na zanurzone ciało.
  • "przemianę gazu doskonałego." – dotyczy termodynamiki (np. przemiany izotermiczne, izobaryczne, izochoryczne, adiabatyczne) i równań stanu gazu. Nie odnosi się do hydrostatyki cieczy.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści pojawia się "ciało zanurzone" i pytanie o to, co "działa" na ciało w cieczy, najczęściej chodzi o wypór (Archimedes). Gdy mowa o "przenoszeniu ciśnienia" – kojarz Pascala; gdy o "wypływie z otworu" – Torricelli; gdy o "przemianach gazu" – termodynamika.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prawo Archimedesa mówi, że na ciało zanurzone w cieczy (lub gazie) działa skierowana ku górze siła wyporu. Jej wartość jest równa ciężarowi wypartego płynu. W praktyce wyjaśnia, dlaczego przedmioty w wodzie "ważą mniej" lub mogą się unosić.
Siła wyporu wynika z tego, że ciśnienie w cieczy rośnie z głębokością. Na dolną część ciała działa większe ciśnienie niż na górną, więc powstaje wypadkowa sił skierowana ku górze. To właśnie ta wypadkowa jest nazywana wyporem.
Archimedes dotyczy wyporu i "ciała zanurzonego". Pascal dotyczy przenoszenia ciśnienia w zamkniętej cieczy (np. hamulce hydrauliczne). Jeśli w odpowiedziach pojawia się "siła wyporu" – to typowy sygnał Archimedesa.
To ciężar takiej ilości cieczy, która zajmuje dokładnie tę samą objętość, co zanurzona część ciała. Innymi słowy: ciało wypiera z naczynia pewną objętość cieczy, a prawo Archimedesa wiąże wypór z ciężarem tej wypartej objętości.
Wypór zależy głównie od gęstości cieczy i od objętości zanurzonej części ciała. Im gęstszy płyn i im większa objętość wypierana, tym większa siła wyporu. Sama masa ciała nie wyznacza wyporu bezpośrednio.
Tak, zasada wyporu działa również w gazach. Powietrze też ma gęstość i wywiera ciśnienie, więc na ciało w powietrzu działa niewielka siła wyporu. W praktyce widać to np. w działaniu balonów lub w bardzo dokładnych pomiarach masy.
Pływak unosi się, bo działa na niego siła wyporu paliwa. Gdy poziom paliwa rośnie, rośnie zanurzona objętość pływaka i zmienia się równowaga sił (ciężar vs wypór). Ten ruch jest zamieniany na sygnał wskaźnika poziomu paliwa.
Areometr (pływakowy miernik gęstości) zanurza się w cieczy. Ustala się na takiej głębokości, przy której wypór równoważy jego ciężar. Im większa gęstość cieczy, tym mniejsze zanurzenie. Tak można ocenić np. gęstość elektrolitu.
"Prędkość wypływu cieczy przez otwór" dotyczy zjawisk przepływu i energii (często kojarzonych z prawem Torricellego), a nie równowagi sił na zanurzonym ciele. Archimedes odpowiada na pytanie o wypór, a nie o szybkość wypływu.
Najczęściej myli się pojęcia: wypór (Archimedes) z przenoszeniem ciśnienia (Pascal) lub z wypływem cieczy (Torricelli). Warto szukać słów-kluczy: "ciało zanurzone" i "unosi się" wskazują wypór, a "ciśnienie przekazywane" – Pascala.
info

Statystycznie 72% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnio łatwe

Źródła:

  • Wikipedia (pl): "Prawo Archimedesa" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Archimedesa (dostęp: 2026-03-01)
  • Encyclopaedia Britannica: "Archimedes' principle" – https://www.britannica.com/science/Archimedes-principle (dostęp: 2026-03-01)
  • Khan Academy: "Buoyant force and Archimedes' principle" – https://www.khanacademy.org/science/physics/fluids/fluid-dynamics/a/buoyant-force-and-archimedes-principle (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik szkolny z fizyki: dział "Hydrostatyka"
  • Notatki/ściąga: zestawienie praw Archimedesa, Pascala i Torricellego
  • Zadania rachunkowe i jakościowe z siły wyporu (z rozwiązaniami krok po kroku)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego