«Архимедова сила. Плавание тел»
Выполнил: Кушнарев Е.А., обучающийся 9класса МОАУСОШ с. Томичи филиал Успеновский.
Руководитель Шульга И.А.
Моря и Пустыни. Земля и Луна.
И снега лавины…
Природа сложна, но Природа одна.
Законы Природы едины.
Вот плот и корабль,
Поплавок рыбака-
Плывут как по небу
Плывут облака.
Но камень в воде не плывёт как бревно,
И камнем бревно не уходит на дно .
«На красных лапках гусь тяжелый…» - так писал А.С.Пушкин
Но вот гусь вошел в воду и поплыл… теперь, мы видим уже легкую грациозную птицу, движущуюся быстро и свободно
Возникает много вопросов ПОЧЕМУ?
- Почему не тонет гусь?
- Почему маленький камень, брошенный в воду, тонет, а огромное бревно плавает на поверхности?
- Почему свежее яйцо тонет в пресной воде, а плавает в солёной воде?
- Почему масло, образует пленку на поверхности воды?
- Почему говорят, что учиться плавать лучше на море?
- Почему под водой мы можем легко поднять камень, который с трудом поднимаем в воздухе?
- Почему водоплавающие птицы мало погружаются в воду?
На эти и многие другие вопросы я попытаюсь ответить при реализации своей работы .
Цель: - проверить на опытах выполнение закона Архимеда. -изучить условия плавание тел (проверить практически)
задачи:
- подобрать и изучить литературу
- вспомнить историю открытия закона Архимеда.
- вывести условие плавания тел.
- провести опыты,
- доказывающие гидростатическую силу
Предмет исследования: физика.
Объект исследования: «Закон Архимеда». «Условие плавание тел».
Методы исследования: 1) Теоретический. 2) Практический.
продукт:
проекно-исследовательская работа;
презентация ( учебное пособие для проведения уроков физики в 7 классе).
Историческая справка.
Великий математик и физик древности Архимед ( 287 - 212 гг до н. э.) родился в городе Сиракузы в Сицилии . С делал замечательные открытия в механике, хорошо знал астрономию , оптику, гидравлику и был поистине легендарной личностью. Архимед - сын астронома Фидия, был приближён ко двору царя Гиерона II.
F A , тело тонет; б)тело тонет, если р т р ж ; 2.а)если Р= mg = F A , то тело плавает внутри жидкости или на ее поверхности; б)тело плавает на поверхности, если р ж = р т ; 3.а)если Р= mg A , то тело всплывает до тех пор, пока архимедова сила и сила тяжести не сравняются по модулю, б) тело всплывает, если р т р ж . " width="640"
Формулировка закона Архимеда: на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу того количества жидкости или газа, которое вытеснено погруженной частью тела. F A = р ж g V Т, р ж – плотность жидкости,g – ускорение свободного движения, V Т – объём тела.
В зависимости от соотношения сил Р= mg и F A тело может тонуть, плавать и всплывать .
1.а)если Р= mg F A , тело тонет; б)тело тонет, если р т р ж ;
2.а)если Р= mg = F A , то тело плавает внутри жидкости или на ее поверхности; б)тело плавает на поверхности, если р ж = р т ;
3.а)если Р= mg A , то тело всплывает до тех пор, пока архимедова сила и сила тяжести не сравняются по модулю, б) тело всплывает, если р т р ж .
Практическая часть
- Необходимое оборудование: лабораторное оборудование (мензурка, 3-4 тела, таблица плотностей, 2-3 сосуда с разными жидкостями: вода (пресная, солёная), масло растительное).
Три тела из разного вещества
Парафиновый шарик не всплывет на самый верх потому, что парафин хотя и легче воды, но тяжелее масла. А вот пробковый шарик и в масле плавает.
«Яйцо в воде»
В первом случае плотность яйца больше плотности воды и поэтому яйцо утонуло. Во втором случае плотность солёной воды больше плотности яйца, поэтому яйцо плавает на поверхности. В третьем случае плотности почти одинаковы, поэтому яйцо находится внутри жидкости.
Определение силы Архимеда.
Я рассчитывал выталкивающую силу двумя способами: пользуясь расчётной формулой и динамометром. 1 способ.
Определение силы Архимеда, пользуясь расчётной формулой : Fа = g ρжVт
Взял два испытуемых тела: одно правильной форы, другое – неправильной. Объём тела неправильной формы я определил с помощью мерного сосуда. А объём тела правильной формы, пользуясь формулой объёма прямоугольного параллелепипеда. Тела погружал в воду (полное погружение).
Определение силы Архимеда, пользуясь расчётной формулой : Fа = g ρжVт
Тело
Объем тела,
1.картофелина
2. Брусок
Плотность
м3
0.000028
Сила
жидкости,
0.000141
1000
1000
Архимеда,
0,28
кг/м3
Н
1,41
Определение силы Архимеда с помощью динамометра.
1
Тело
2
Жидкость
1.брусок
Вода
Вес тела в воздухе, P1 ,Н
2. картофелина
Вода
Вес тела в воде, P2 ,Н
1,8
0,3
0,5
Сила Архимеда
0,2
1,5
Fa = P1 – P2
0,3
- Общий вывод по работе : Итак, я проверил на опытах, что на всякое тело, погруженное в жидкость, действует, Архимедова сила и сила тяжести. Но одни тела плавают в жидкости, другие тонут, а третьи всплывают на поверхность. Выяснил, почему это происходит . Показал, что силы (F А ) зависит от плотности жидкости и объема тела , погруженного в жидкость, и не зависит от плотности и формы тела.
Спасибо за внимание