Презентация по физике на тему "Плавание судов. Воздухоплавание"

Ответить на вопросы?

• Вспомните, по какой причине тело в жидкости становится легче?
• От чего зависит сила Архимеда?
• Почему железный гвоздь тонет в воде, но плавает в ртути?

• Почему жир в супе располагается на поверхности?
• Кирпич тонет в воде, а полено всплывает. Значит ли это, что на полено действует большая выталкивающая сила?

Вопрос

Почему катастрофа плавающих судов, перевозящих нефть, бензин и т. д. грозит экологической катастрофой?

Вопрос

Почему нельзя тушить горящий бензин водой?

Заливая бензин, плотность которого меньше плотности воды, он всплывает на поверхность воды и продолжает гореть.

Задача .

Плот площадью 50 м 2 находится в пресной воде . Глубина его

погружения 0,25 м. Какова сила

тяжести, действующая на плот?

F A

Дано:

S = 50м 2

Ρ = 1000 кг/м 3

H= 0,25 м

F т = ?

F т

Решение.

F т = F А

F A = ρ g V ,

V = S H

F т = 1000 кг/м 3 * 10 Н/кг * 50 м 2 * 0,25 м = 125000 Н = 125 кН

Ответ: 125 кН

Тема урока:

«Плавание судов. Воздухоплавание»

Цель работы:

• Выяснить, почему корабли плавают.

• Рассмотреть историю развития.

• Рассмотреть характеристики судна.

Плавание судов

Необходимость преодолевать водные преграды, перевозя грузы по воде привели к изобретению человеком плавучих средств.

От строительства лодок и плотов человек перешел к более сложным кораблям. Их еще называют судами . Существует множество кораблей: торговые, пассажирские, боевые.

Благодаря чему суда держатся на воде, принимают на борт и перевозят большие грузы?

Принцип плавания судов

         При плавании тела на поверхности жидкости тело своей погруженной частью вытесняет столько жидкости, что вес ее равен весу тела в воздухе, или силе тяжести, действующей на тело. На этом основано плавание судов в воде.        

Основные понятия

Осадка -— глубина погружения корабля или судна в воду.

Для измерения осадки на корпусе корабля наносятся марки углубления.

Осадка современных супертанкеров при полной загрузке может достигать 23 метров, в то время, как над водой остаётся лишь 5-6 метров.

Наибольшая допускаемая осадка отмечена на корпусе судна красной линией, называемой ватерлинией.

Ватерлиния  — линия соприкосновения спокойной поверхности воды с корпусом плавающего судна.

Танкер JAHRE VIKINC без груза

Танкер JAHRE VIKINC с грузом

Вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватерлинии называется водоизмещением судна .

Оно равно силе тяжести, действующей на судно с грузом. Измеряется в ньютонах.

Грузоподъёмность судна — количество груза, которое судно может принять при погружении до предельной осадки.

Если масса судна вместе с массой принятого груза превысят массу воды, которую может вытеснить судно при погружении, корабль утонет

P гр = F а - P судна

Воздухоплавание

Воздушному шару

225 лет.

С глубокой древности люди мечтали подняться в воздух, чтобы парить там подобно птицам. Именно им они подражали в своих первых попытках оторваться от земли.

Для воздухоплавания вначале использовали воздушные шары, которые раньше наполняли нагретым воздухом, сейчас воздушные шары наполняют водородом или гелием

F тяж F А F тяж " width="640"

для того чтобы шар поднялся в воздух

условие

F А F тяж

F А

F тяж

По мере поднятия шара вверх

сила Архимеда уменьшается

F А

Fа =ρжgh

F тяжести F арх = ρ газа ∙g ∙ V  F под = F арх - (F тяж. шара + F тяж. груза + F тяж. газа )  Высота шара не изменяется, когда F архимеда = F тяжести Шар снижается, когда F архимеда тяжести F ТЯЖ Шар поднимается " width="640"

Физические основы

воздухоплавания

F арх

Шар поднимается, когда

F архимеда F тяжести

F арх = ρ газа ∙g ∙ V 

F под = F арх - (F тяж. шара + F тяж. груза + F тяж. газа ) 

Высота шара не изменяется, когда

F архимеда = F тяжести

Шар снижается, когда

F архимеда тяжести

F ТЯЖ

Шар

поднимается

Основы воздухоплавания

Чтобы воздушный шар поднимался выше, его надо наполнить газом, плотность которого меньше, чем у воздуха. Это может быть водород, гелий или нагретый воздух.

Шар

поднимается

для большего поднятия на определенную высоту

балласт

используют

специальный груз, предназначенный для облегчения шара

После того, как архимедова сила достигнет значения, равного силе тяжести, подъем воздушного шара прекратится. Чтобы подняться еще выше, с шара сбрасывают балласт. При этом сила тяжести уменьшается, и выталкивающая сила опять оказывается вновь большей.

Для того, чтобы опуститься на землю, выталкивающую силу надо уменьшить. Для этого можно уменьшить объем шара. В верхней части оболочки шара имеется специальный выпускной клапан, через который можно выпустить часть газа. После этого шар начнет опускаться вниз.

видео

В горизонтальном направлении шар перемещается только под действием ветра

Аэростат

аэр – воздух, стато - стоящий

Еще на так давно применялись огромные воздушные шары – стратостаты.

Для перевозки по воздуху пассажиров и грузов применяли

дирижабли

гондола

с двигателем

гондола

для пассажиров

современные дирижабли

Задача №642

Судно, погруженное в пресную воду до ватерлинии, вытесняет воду объёмом 15000 м³. Вес судна без груза равен 5000000 Н. Чему равен вес груза?

Дано:

P= 5000000 H

ρ= 1000 кг/м 3

V= 15000 м 3

Решение.

P гр = F в - P судна

F в = ρ в g V

P гр = ?

Ответ: 145 МН

Задание на дом

§51, 52