Проект с исследовательской работой по теме «Секреты великого Архимеда. Выталкивающая сила»

13

Содержание:

Введение 3

Цель и задачи работы 4

Основная часть

1. Закон Архимеда и плавание тел 5

2. Изобретения Архимеда 6

3. Задачи и исследования 8

Заключение 11

Список использованной литературы 12

Введение.

Слайд № 1. Вот плот и корабль, поплавок рыбака плывут,

Как по небу плывут облака.

Но камень в воде не плывет как бревно,

И камнем бревно не уходит на дно.

В чем сущность явлений?

На это ответ,

Искал сиракузский мудрец Архимед.

(Ефим Ефимовский "СЛЕД КОЛЕСНИЦЫ")

Мы выбрали тему «Секреты великого Архимеда. Выталкивающая сила», потому что недавно начали изучать её по физике. Нам интересно узнать больше об Архимеде, его открытиях и изобретениях, поэтому мы решили заглянуть за рамки школьной программы.

Цель:

Слайд № 2. С помощью справочной литературы и интернет-ресурсов собрать сведения для подготовки урока-презентации «Секреты великого Архимеда».

Задачи:

1. Найти нужную информацию, используя дополнительную справочную литературу;

2. Отобрать необходимые для презентации иллюстрации, фото с помощью Интернета;

3. Систематизировать весь материал, составить план выступления;

4. Создать мультимедийную презентацию, соотнести с планом текста;

5. Выполнить исследовательскую работу и сделать выводы.

Основная часть.

Слайд № 3. 1. Закон Архимеда и плавание тел.

Слайд № 4. Рассмотрим одно из великих открытий Архимеда. Закон Архимеда - один из главных законов гидростатики и статики газов. Закон Архимеда формулируется следующим образом: на тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу жидкости (или газа) в объёме тела. Сила называется силой Архимеда:

где  - плотность жидкости (газа),  - ускорение свободного падения, а  - объём погружённого тела (или часть объёма тела, находящаяся ниже поверхности жидкости).

Слайд № 5. На тело, которое находится внутри жидкости, действуют две силы: сила тяжести и сила Архимеда. Под действием этих сил тело может двигаться. Существует три условия плавания тел:

- если сила тяжести больше архимедовой силы, тело будет тонуть, опускаться на дно;

- если сила тяжести равна силе Архимеда, то тело может находиться в равновесии в любой точке жидкости, тело плавает внутри жидкости; 

- если сила тяжести меньше архимедовой силы, тело будет всплывать, подниматься вверх.

2. Изобретения Архимеда.

Архимед, наверное, самый известный изобретатель и один из величайших ученых Древней Греции. Его математические работы намного опередили своё время. Он является одним из создателей механики как науки, ему принадлежат различные технические изобретения.

Слайд № 6. Одним из таких изобретений является винтообразный вал (шнек), который находится внутри мясорубки. Когда его вращают, он захватывает куски мяса и продвигает их под ножи. Такой вал называют по имени изобретателя, винтом Архимеда. Только Архимед придумал его вовсе не для мясорубки, а для водоподъемного устройства, чтобы орошать поля. Архимедов (бесконечный) винт с успехом употреблялся для подъема воды в течение двух тысяч лет. В настоящее время Архимедов винт применяется в различных машинах и механизмах, для перемещения деталей на заводах, подъема сыпучих грузов и даже в качестве движителя вездехода.

Слайд № 7. Другим важнейшим изобретением Архимеда является открытие рычага. Так  ученый создал в порту Сиракуз целый комплекс блочно-рычажных механизмов, которые значительно облегчили и ускорили процесс транспортировки тяжелых грузов.

Слайд № 8. Широко известны и военные изобретения Архимеда, благодаря которым удавалось длительное время удерживать оборону Сиракуз от римских войск. Как военный инженер, он заранее подготовился к нападению неприятеля и построил много различных оборонительных машин. Архимед соорудил машины, приспособленные к метанию снарядов на любое расстояние. Так, если неприятель подплывал издали, Архимед поражал его из дальнобойных камнеметательных орудий – катапульт и повергал врага в трудное беспомощное положение. Если же снаряды начинали летать поверх неприятеля, Архимед употреблял в дело меньшие машины, каждый раз сообразуясь с расстоянием, и наводил на римлян такой ужас, что они никак не решались идти на приступ или приблизиться к городу на судах. Также Архимед изобрел и применил механизмы, которые переворачивали вражеские корабли.

Изобретения Архимеда настолько напугали римлян, что когда они только видели над стеной бревно или веревку, то кричали, что Архимед на них направляет какую-то машину, отступали и обращались в бегство. Слайд № 9. Существует также легенда, что Архимед приказал воинам наполировать до блеска щиты и направить отраженный от них солнечный свет на римские корабли, что привело к их возгоранию.

Архимед погиб во время осады Сиракуз - его убил римский воин в тот момент, когда ученый был поглощен поисками решения поставленной перед собой проблемы.

Слайд № 10. 3. Задачи и исследование.

Слайд № 11. Задача № 1.

Почему в воде мы легко можем поднять на руки своего товарища или довольно тяжёлый камень?

Ответ: На тело в воде действует Архимедова сила и толкает его вверх.

Слайд № 12. Задача № 2.

Зачем обувь водолазов снабжается тяжёлыми свинцовыми подошвами?

Ответ: Чтобы увеличить вес водолаза и придать ему большую устойчивость во время работы в воде. Тяжёлые свинцовые подошвы помогают водолазу преодолеть выталкивающую силу воды.

Задача № 3.

Для подводных лодок устанавливается глубина, ниже которой они не должны опускаться. Чем объясняется существование такого предела?

Ответ: Чем глубже опустится подводная лодка, тем большее давление будут испытывать её стенки. Так как существует предел прочности конструкции лодки, то существует и предел глубины её погружения.

Слайд № 13. Задача № 4.

Какая сила поднимает воду вверх по березе? Ведь у березы нет мышц, а сока дерево дает 3 литра в сутки, и еще на свою жизнедеятельность остается.
Может кто знает и растолкует нам этот процесс? Что поднимает воду по березе? 

Слайд № 14. Ответ: Чтобы ответить на последнюю задачу, нами было проведено исследование:

Слайд № 15.

Слайд № 16. Сбор сока производили в течение 5 дней. Результаты можете посмотреть в таблице.

Слайд № 17.

Основываясь на своих наблюдениях, мы пришли к выводу: количество сбора березового сока зависит от корневого давления дерева, температуры воздуха, влажности почвы и атмосферного давления.

Нашими данными можно пользоваться не только на уроках физики, но и на уроках биологии.

Слайд № 18. Заключение.

Архимед вложил большой вклад в науку физику. Многие открытия, сделанные этим великим ученым древности, мы используем и по сей день в быту, технике и природе.

Нам бы очень хотелось стать похожими на Архимеда, но мы только учимся и стремимся к новым знаниям и открытиям. Для нас данная проектная работа – только начало на пути к исследованиям.

Список использованной литературы:

1. Учебник по физике А. В. Перышкин

2. http://izobretaika.in.ua/oni-izobreli-nastoiychee/arximed-drevnegrechskij-izobretatel/

3. https://ru.wikipedia.org/wiki/%C7%E0%EA%EE%ED_%C0%F0%F5%E8%EC%E5%E4%E0

4. http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/ZAKON_ARHIMEDA.html

5. http://ucheba-legko.ru/education/fizika/lecture_zakon_arhimeda__usloviya_plavaniya_tel.html

6. Шкатулка качественных задач по физике. Архимедова сила.

13