Условия плавания тел

Урок - исследование
«Условия плавания тел»
1. Единица давления.
2. Единица массы.
3. Кратная единица массы.
4. Единица площади.
5. Единица времени.
6. Единица силы.
7. Единица объема.
8. Единица длины.





Какая сила возникает при погружении
тела в жидкость.
Куда направлена эта сила?
От чего зависит Архимедова сила?
А если тело не полностью погружено в
жидкость, то как определить
архимедову силу?
Какими способами можно на опыте
определить архимедову силу?
На тело, погруженное в жидкость, действует
выталкивающая сила, направленная вверх и
равная по модулю весу жидкости, которую
вытесняет данное тело.
При полном погружении
тела объемом Vт и
плотностью ρж, архимедова
сила FА :
При плавании на поверхности,
объем погружённой части тела V<Vт.
Архимедова сила:
Рв = 4 Н
Рж = 1 Н
FА = Рв - Рж
FА = Рж



Приведите примеры тел, которые
плавают на поверхности воды?
А какие тела тонут в воде?
Как ещё может вести себя тело в воде?
О каком плавающем теле идёт
речь?
Сегодня над морем
Большая жара;
А в море плывёт
Ледяная гора.
Плывёт и, наверное
Считает:
Она и в жару не растает.
А если в
океане
керосин
?
Экспериментальные задания
Задание группе 1:
1. Пронаблюдайте, какие из предложенных тел тонут, и
какие плавают в воде.
2. Найдите в в предложенной для вас таблице
плотности, соответствующих веществ и сравните с
плотностью воды.
3. Результаты оформите в виде таблицы.
Плотность
жидкости
Плотность
вещества
Тонет или нет
Оборудование: сосуд с водой и набор тел: стальной гвоздь,
фарфоровый ролик, свинец, сосновый брусок, пробка, минерал –
пенза, парафин пенопласт.
Оборудование: сосуд с водой и набор тел: кусочки алюминия,
олова, пенопласта, пробки, парафина; сера, резиновая пробка,
гудрон.
Задание группе 2:
1. Сравните глубину погружения в воде деревянного
и пенопластового кубиков одинаковых размеров.
2. Выясните, отличается ли глубина погружения
деревянного кубика в жидкости разной плотности.
Результат опыта представить на рисунке.
Оборудование: два сосуда (с водой и с маслом),
деревянный и пенопластовый кубики.
Задание группе 3:
1. Сравните архимедову силу, действующую на каждую
из пробирок, с силой тяжести каждой пробирки.
2. Сделайте выводы на основании результатов опытов.
Оборудование: мензурка, динамометр, две пробирки с
песком (пробирки с песком должны плавать в воде,
погрузившись на разную глубину).
Задание группе 4:
«Можно ли «заставить» картофелину плавать в воде?
1. Заставьте картофелину плавать в воде.
2. Объясните результаты опыта. Оформите их в виде
рисунков.
Оборудование: сосуд с водой, пробирка с поваренной
солью, ложка, картофелина средней величины.
Задание группе 5:
1. Добейтесь, чтобы кусок пластилина плавал в воде.
2. Добейтесь, чтобы кусок фольги плавал в воде.
3. Поясните результаты опыта.
Оборудование: сосуд с водой; кусок пластилина и
кусочек фольги.
Задание группе 6:
Наблюдение всплытия масляного пятна, под действием
выталкивающей силы воды.
Цель работы: Провести наблюдение за всплытием
масла, погруженного в воду, обнаружить на опыте
выталкивающее действие воды, указать направление
выталкивающей силы.
Оборудование: сосуды с маслом, водой, пипетка.
Последовательность проведения опыта:
1. Возьмите с помощью пипетки несколько капель
масла.
2. Опустите пипетку на глубину 3 – 4 см в стакан с
водой.
3. Выпустите масло и пронаблюдайте, образование
масляного пятна на поверхности воды.
4. На основе проделанного опыта сделайте вывод.
Группа 1
Плотность жидкости
ρж =
Плотность вещества
ρт =
Тонет или нет
Проверка условий плавания тел
Тело
плавает,
если…
Тело
находится
в равновесии,
если …
Тело
тонет,
если…
Группа 2
Вода ρ = 1000 кг\м3
Масло ρ =926 кг\м3
Глубина погружения тела в жидкость зависит от
плотности жидкости и самого тела.
Группа 4
 Может ли плавать картофель?
 Цель- выяснить при каких условиях
картофелина, находящаяся в воде,
будет плавать.
Оборудование:
стакан с водой, банка с солью,
картофель, ложка.
Проведение
эксперимента
Что делать?
Опустим картофель
в воду
Опустить картофелину
в воду
Что произойдет?
Утонет
Не утонет
Результат:
Утонула, т.к.
плотность
картофеля
больше
плотности
воды.
Проведение
эксперимента
Насыплем
соли и
помешаем
Что произойдет?
Поднимется
со дна
Всплывет
Результат:
Поднялась в
воде, т.к.
плотность
соленой воды
равна плотности
картофеля
Проведение
эксперимента
Что делать?
Насыплем
больше соли
и помешаем
Что произойдет?
Всплывет
Не всплывет
Результат:
Всплыла !
Плотность
картофеля
меньше
плотности
очень соленой
воды
Общий результат:
Утонула
Поднялась
в воде
Всплыла!
Вывод:
 Картофель может
плавать в воде, если
раствор соли будет
иметь большую
плотность, чем у
картофеля!
Группа 5 Почему кусок
пластилина тонет в воде?
Чтобы заставить плавать обычно тонущие тела,
можно изменить плотность жидкости или объем
погруженной части тела. При этом изменяется и
архимедова сила, действующая на тело.
Условие плавания тел
всплывает
плавает
тонет
плотность
жидкости больше
плотности тела
плотность
жидкости равна
плотности тела
плотность
жидкости меньше
плотности тела
Группа 6
Плавание одной жидкости
на поверхности другой.
Жидкости, как и твердые тела
подчиняются условиям плавания тел.
Занимательная задача:
Один неглубокий сосуд пригласил в гости
сразу три несмешивающиеся жидкости
разной плотности и предложил им
располагаться со всеми удобствами. Как
расположились жидкости в
гостеприимном сосуде, если это были:
масло машинное, мёд и бензин?
Укажите порядок расположения
жидкостей.
МЁД
МАШИННОЕ МАСЛО
БЕНЗИН
Группа 3



FA > Fт - тело всплывает на поверхность
FA < Fт - тело тонет
FA = Fт - тело плавает внутри жидкости
Использование плавающих тел в
технике и быту
Клипер
Первые гребные суда
Атомный ледокол
Переход из реки в море
ПОДВОДНАЯ ЛОДКА.

ПОДВОДНАЯ ЛОДКА, корабль, способный
совершать плавание и выполнять боевые
задачи в подводном или надводном
положении.
История подводных лодок.
Широкое строительство подводных лодок
началось в конце 19 — начале 20 веков.
Экипаж первой русской подводной лодки
«Дельфин» насчитывал всего несколько
человек. В 1904 году было сформировано
первое в российском флоте соединение
подводных лодок. В марте 1906 в русском
флоте было десять подводных лодок, в начале
первой мировой войны — 28, тогда как
Германия вступила в войну с 344 лодками. В
1930-х годах в СССР был построен
крупнейший в мире подводный флот. Если
Германия начала вторую мировую войну с 57
лодками, то у СССР в 1941 году было 211
подводных лодок. Тем не менее, за военные
годы в Германии было построено 1131
субмарина. За годы войны подводный флот
обеих сторон потопил около 5 тысяч судов.
Сила Архимеда
используется не только
на воде, но и в воздухе.
Историю развития
воздухоплавания можно начать с
мифа об Икаре. Уже в те
стародавние времена человека
не покидала мысль подняться в
воздух и стать похожим на птиц.
Путь к управляемым
атмосферным полетам лежал
через воздушные шары и
дирижабли, искусственные
крылья и винты Архимеда. Но
только в 1903 г, соединив крыло
и двигатель внутреннего
сгорания, человек смог впервые
совершить управляемый
воздушный полет.
Воздухоплавание.
Для воздухоплавания вначале
использовали воздушные шары,
которые раньше наполняли
нагретым воздухом, сейчас –
водородом или гелием.
Для того чтобы шар поднялся в
воздух, необходимо, чтобы
архимедова сила, действующая на
шар, была больше силы тяжести.
По мере поднятия шара вверх
архимедова сила, действующая на
него, уменьшается, так как
плотность верхних слоёв атмосферы
меньше, чем у поверхности Земли.
Для спуска шара из его оболочки
при помощи специального клапана
выпускают часть газа.
Аэростат.
В горизонтальном
направлении воздушный шар
перемещается только под
действием ветра, поэтому он
называется аэростатом.
Дирижабль.
ДИРИЖАБЛЬ (от франц. dirigeable —
управляемый), управляемый аэростат с
двигателем. Имеет обтекаемый корпус, одну
или несколько гондол, оперение. Первый
полет на управляемом аэростате с паровым
двигателем совершил А. Жиффар ( H.
Giffard, 1852, Франция). До 1950-х гг.
использовали для перевозки пассажиров,
грузов, научных и военных целей; в 1970-х
гг. производство в ограниченных масштабах
возобновлено (напр., в Германии, Франции).
Новые модели аэростатов.
Достижения в области радиотехники,
электроники, автоматики позволили
создать беспилотные аэростаты. Они
используются для изучения воздушных
течений, географических и медикобиологических исследований в нижних
слоях атмосферы.