Выталкивающая сила воды – биология

Закон Архимеда

Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесненной им жидкости.

«Эврика!» («Нашел!») — именно этот возглас, согласно легенде, издал древнегреческий ученый и философ Архимед, открыв принцип вытеснения.

Легенда гласит, что сиракузский царь Герон II попросил мыслителя определить, из чистого ли золота сделана его корона, не причиняя вреда самому царскому венцу.

Взвесить корону Архимеду труда не составило, но этого было мало — нужно было определить объем короны, чтобы рассчитать плотность металла, из которого она отлита, и определить, чистое ли это золото.

Дальше, согласно легенде, Архимед, озабоченный мыслями о том, как определить объем короны, погрузился в ванну — и вдруг заметил, что уровень воды в ванне поднялся.

И тут ученый осознал, что объем его тела вытеснил равный ему объем воды, следовательно, и корона, если ее опустить в заполненный до краев таз, вытеснит из него объем воды, равный ее объему.

Решение задачи было найдено и, согласно самой расхожей версии легенды, ученый побежал докладывать о своей победе в царский дворец, даже не потрудившись одеться.

Однако, что правда — то правда: именно Архимед открыл принцип плавучести. Если твердое тело погрузить в жидкость, оно вытеснит объем жидкости, равный объему погруженной в жидкость части тела.

Давление, которое ранее действовало на вытесненную жидкость, теперь будет действовать на твердое тело, вытеснившее ее. И, если действующая вертикально вверх выталкивающая сила окажется больше силы тяжести, тянущей тело вертикально вниз, тело будет всплывать; в противном случае оно пойдет ко дну (утонет).

Говоря современным языком, тело плавает, если его средняя плотность меньше плотности жидкости, в которую оно погружено.

Закон Архимеда можно истолковать с точки зрения молекулярно-кинетической теории. В покоящейся жидкости давление производится посредством ударов движущихся молекул.

Когда некий объем жидкости вымещается твердым телом, направленный вверх импульс ударов молекул будет приходиться не на вытесненные телом молекулы жидкости, а на само тело, чем и объясняется давление, оказываемое на него снизу и выталкивающее его в направлении поверхности жидкости.

Если же тело погружено в жидкость полностью, выталкивающая сила будет по-прежнему действовать на него, поскольку давление нарастает с увеличением глубины, и нижняя часть тела подвергается большему давлению, чем верхняя, откуда и возникает выталкивающая сила. Таково объяснение выталкивающей силы на молекулярном уровне.

Такая картина выталкивания объясняет, почему судно, сделанное из стали, которая значительно плотнее воды, остается на плаву. Дело в том, что объем вытесненной судном воды равен объему погруженной в воду стали плюс объему воздуха, содержащегося внутри корпуса судна ниже ватерлинии.

Если усреднить плотность оболочки корпуса и воздуха внутри нее, получится, что плотность судна (как физического тела) меньше плотности воды, поэтому выталкивающая сила, действующая на него в результате направленных вверх импульсов удара молекул воды, оказывается выше гравитационной силы притяжения Земли, тянущей судно ко дну, — и корабль плывет.

Источник: http://elementy.ru/trefil/21067/Zakon_Arkhimeda

Архимедова сила. 7 класс. Физика. – Объяснение нового материала

СИЛА АРХИМЕДА

Зависимость давления в жидкости или газе от глубины погружения тела приводит к появлению выталкивающей силы (или иначе силы Архимеда ), действующей на любое тело, погруженное в жидкость или газ.

Архимедова сила направлена всегда противоположно силе тяжести, поэтому вес тела в жидкости или газе всегда меньше веса этого тела в вакууме. Величина Архимедовой силы определяется по закону Архимеда.

Закон назван в честь древнегреческого ученого Архимеда, жившего в 3 веке до нашей эры.

Открытие основного закона гидростатики – крупнейшее завоевание античной науки. Закон Архимеда, впервые был упомянут им в трактате ” О плавающих телах”.

Архимед писал: ” тела более тяжелые, чем жидкость, опущенные в эту жидкость, будут опускаться пока не дойдут до самого низа, и в жидкости станут легче на величину веса жидкости в объеме, равном объему погруженного тела”. Еще одна формула для определения Архимедовой силы:

ИНТЕРЕСНО, что сила Архимеда равна нулю, когда погруженное в жидкость тело плотно, всем основанием прижато ко дну.

Доказательство закона Архимеда для тела произвольной формы.

Мы уже знаем, что сила Архимеда — это равнодействующая сил давления жидкости на все участки тела. На рис. 1, а схематически изображены силы, действующие на участки одинаковой площади для тела произвольной формы. С увеличением глубины эти силы увеличиваются — поэтому равнодействующая всех сил давления и направлена вверх.

Рис.1. К доказательству закона Архимеда для тела произвольной формы

Заменим теперь мысленно погруженное в жидкость тело этой же жидкостью, которая «отвердела», сохранив свою плотность (рис. 1, б). На это «тело» будет действовать такая же сила Архимеда, что и на данное тело: ведь поверхность этого «тела» совпадает с поверхностью выделенного объема жидкости, а силы давления на различные участки поверхности остались такими же.

Выделенный объем жидкости, «плавая» внутри той же жидкости, находится в равновесии.

Значит, действующие на него сила тяжести Fт и сила Архимеда FA уравновешивают друг друга, то есть равны по модулю и направлены противоположно (рис. 1, в).

Для покоящегося тела сила тяжести равна весу — значит, сила Архимеда равна весу выделенного объема жидкости. А это и есть объем погруженной части тела: ведь именно его мы мысленно заменяли жидкостью.

Итак, мы доказали, что на тело произвольной формы действует сила Архимеда, равная по модулю весу жидкости в объеме, занятом телом.

Проведенное доказательство — пример мысленного эксперимента. Это излюбленный прием рассуждений многих ученых. Особенно любил мысленные эксперименты Галилей.

Но выводы, полученные в результате мысленного эксперимента, надо обязательно проверить на настоящем эксперименте: ведь при рассуждениях и допущениях, неизбежных в любом мысленном эксперименте, можно допустить ошибку.

Поэтому мы не ограничимся приведенным теоретическим доказательством закона Архимеда и проверим его на столь же красивом опыте.

Поставим опыт

Подвесим к пружине пустое ведерко (его называют ведерком Архимеда), а к нему — небольшой камень произвольной формы (рис.2,а).

Отметим удлинение пружины и подставим под камень сосуд, в который налита вода до уровня отливной трубки (рис.2,б). При полном погружении камня вытесненная им вода выльется по отливной трубке в стакан.

Читайте также:  Семейство сложноцветных, или астровых (более 20 тысяч видов) - биология

Мы заметим, что удлинение пружины, благодаря действию выталкивающей силы, уменьшилось.

Рис. 2. Опыт показывает, что сила Архимеда равна весу воды, вытесненной телом

Выльем теперь вытесненную камнем воду из стакана в ведерко Архимеда — этим мы добавим к весу камня как раз вес вытесненной им воды. И мы увидим, что удлинение пружины стало таким же, каким оно было до погружения камня в воду (рис. 2, в). Значит, сила Архимеда действительно равна по модулю весу вытесненной камнем воды!

Если мы повторим опыт, погрузив камень в воду лишь частично, то увидим, что и в этом случае сила Архимеда равна по модулю весу вытесненной камнем воды.

Домашняя работа

Задание 1. Ответь на вопросы.

  1. Сформулируйте закон Архимеда.
  2. Какова природа силы Архимеда?
  3. Действует ли сила Архимеда на тело, которое тонет в воде? Если да, то почему тогда тело тонет?
  4. Плотность тела определяется взвешиванием его в воздухе и в воде. При погружении небольшого тела в воду на его поверхности удерживаются пузырьки воздуха, из-за которых получается ошибка в определении плотности. Больше или меньше получается при этом значение плотности?
  5. Какое заключение можно сделать о величине архимедовой силы, проводя соответствующие опыты на Луне, где сила тяжести в шесть раз меньше, чем на Земле?

Задание 2. Реши ребус.

Источник: https://www.kursoteka.ru/course/2648/lesson

Презентация на тему “Выталкивающая сила воды”

  • Скачать презентацию (0.32 Мб)
  • 4 загрузки
  • 0.0 оценка

ВКонтакте

Одноклассники

Facebook

Твиттер

Телеграм

Ваша оценка презентации

Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов

Презентация для школьников на тему “Выталкивающая сила воды” по физике. pptCloud.ru — удобный каталог с возможностью скачать powerpoint презентацию бесплатно.

  • Форматpptx (powerpoint)
  • Количество слайдов10
  • Слова
  • КонспектОтсутствует
  • Слайд 1Работа выполнена от лица ученика 4 класса автором проекта Зейман Натальей Вячеславовной Выталкивающая сила воды
  • Слайд 2если у воды есть выталкивающая сила, то эту силу можно выгодно использоватьГипотеза:
  • Слайд 3Цель презентации:
  • Слайд 4Жидкости на тело давят, Вверх его все поднимают, При этом силу создают, Что Архимедовой зовут! Ее считать умеем мы: Надо знать лишь вес воды, Что то тело вытесняет – Все закон нам объясняет. -” Открыл его великий грек. Ему имя – Архимед! Архимедова сила Древнегреческий учёный Архимед впервые указал на существование выталкивающей силы и рассчитал её значение/
  • Слайд 5На тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, направленная снизу вверх и равная весу жидкости в объёме, вытесненномтелом. Сила тяжести Выталкивающая сила
  • Слайд 6От чего зависит Архимедова сила?
  • Слайд 7плоты сплав древесины по реке подъем грузов со дна водоемов судоходство Как человек использует архимедову силу?
  • Слайд 8Почему же плавает корабль, корпус которого сделан из железа? Потому что подводная часть корабля заполнена воздухом, который вытесняет очень большой объём воды и очень мало весит. Но если в его корпусе появится пробоина, то трюм заполнится водой, и корабль утонет. Судоходство
  • Слайд 10phtt://tambov.fio.ru/ http://chudesa.by.ru http://zagoskinagi.rcde.vstu.edu.ru/ Я познаю мир: Дет. Энцикл.: Физика/Сост.. Худож А.А. Леонович; под общ. ред. О.Г. Хинн. – М.: ТКО «АСТ», 1996. – 480с. Окружающий мир. Учебник- тетрадь для 4 класса: Человек и природа. В 2 ч. Ч 2/Авт. А.А. Вахрушев,руководитель; О.В. Бурский, А.С. Раутин. Изд. 2-е перераб. – М.: Баласс,2005. – 80с. Список использованных ресурсов

Посмотреть все слайды

Источник: https://pptcloud.ru/fizika/vytalkivayuschaya-sila-vody

Плавучесть

Почему одни вещества тонут в воде, а другие нет? И почему есть так мало веществ, способных плавать в воздухе (т. е. летать, см.

статью «Полёт«)? Понимание законов плавучести (и погружения) позволяет инженерам строить корабли из металлов, которые тяжелее воды, и конструировать дирижабли и воздушные шары, способные плавать в воздухе.

В спасательный жилет накачивают воздух, поэтому он помогает человеку держаться на воде.

Почему предметы плавают

Если погрузить тело в воду, оно вытеснит некоторое количество воды. Тело занимает место, где раньше была вода, и уровень поды поднимается.Если верить легенде, древнегреческий ученый Архимед (287 — 212 до н.э.), находясь в ванне, догадался, что по­груженное тело вытесняет равный объем воды.

На средневековой гравюре изображен Архимед, совершивший свое открытие. Сила, с которой вода выталкивает погруженное и нее тело, называется силой выталкивания. Когда она равна весу тела, тело плавает и не тонет. Тогда вес тела равен весу вытесненной им воды.

Пластмассовый утёнок очень лёгкий, поэтому достаточно небольшой силы выталкивания, чтобы удержать его на поверхности. Сила, направленная вниз (вес тела) за­висит от плотности тела. Плотность представляет собой отношение массы тела к его объему.Стальной шар тяжелее яблока того же размера, так как он плотнее.

Частицы вещества в шаре упакованы более плотно. Яблоко может плавать в воде, но стальной шар тонет.

Чтобы тело не тонуло, его плотность должна быть меньше плотности воды. В противном случае силы выталкивания воды недостаточно, чтобы удержать тело на поверхности. Относительной плотностью тела называется его плотность по от­ношению к плотности воды. Относительная плотность воды равна единице, значит, если относительная плотность тела больше 1, оно утонет, а если меньше — будет плавать.

Закон Архимеда

Закон Архимеда гласит, что сила выталкивания равна весу жидкости, вытесненной погруженным в неё телом. Если сила вытал­кивания меньше веса тела, то оно тонет, если она равна весу тела, оно плавает.

Как плавают корабли

В наши дни корабли делают из стали, ко­торая в 8 раз плотнее воды. Не тонут же корабли потому, что их общая плотность меньше плотности воды. Корабль — это не цельный кусок стали (подробнее о стали в статье «Железо, сталь и прочие металлы«).

В нем множества полостей, поэтому его вес распределяется по большому пространству, что и приводит к небольшой общей плотности. «Морской гигант» — одно из самых больших судов мира – весит 564 733 тонны.

Благодаря большим размерам выталкивающая сила для него очень велика.

Читайте также:  Ген и генетический код - биология

Если хотите увидеть, как действует сила выталкивания, бросьте в сосуд с водой глиняный шарик. Он утонет, и уровень воды поднимется. Отметьте фломастером новый уровень воды. Теперь слепите из этой же глина лодочку и осторожно опустите её на воду. Как видите, вода поднялась ещё выше. Лодочка вытесняет больше воды, чем шарик, а значит, и сила выталкивания больше.

Грузовые марки 

Грузовые марки — это линии, начерченные на борту судна. Они показывают, сколько груза судно может выдержать тех или иных условиях. Так, поскольку холодная вода плотнее теплой, она выталкивает судно сильнее. Значит, судно может взять па борт больше груза.

Солёная вода плотнее пресной, следовательно, в пресной воде судно следует меньше нагружать. Изобрел грузовые марки Сэмюэл Плимсолл (1824-1898). Когда судно погружается в воду до соответствующей линии (см. рис.), оно считается полностью нагруженным.

Значение буквенных символов: TF – пресная вода тропики, SF – пресная вода летом, T – солёная вода тропики, S – солёная вода летом, W – солёная вода зимой, WNA – Сев. Атлантика зимой.

Воздухоплавание 

Тела могут летать по тем же причинам, по каким они плавают в воде. На них действу­ет сила выталкивания воздуха. Плотность воздуха так мала, что в нем могут плавать очень немногие тела. Это, на­пример, баллоны с горячим воздухом, который менее плотен, чем холодный. Воздушные шары можно также наполнить гелием или другими газами, которые легче воз­духа.

Суда и лодки

Когда-то лодки и суда плавали, повинуясь силе ветра или мускульной силе человека. Создание двигателя позволило кораблестроителям использовать винты, толкающие судно сквозь толщу воды. В последнее время появились суда на подводных крыльях. «Великобритания» (построен в 1843 году) – первый железный корабль с гребным винтом.

Его приводил в движение паровой двигатель. Корабль был также оснащён парусами. Контейнеровозы перевозят грузы в больших металлических ящиках. Их можно быстро погрузить на судно и сгрузить обратно при помощи кранов. Одно судно может принять на борт до 2000 контейнеров. Танкеры перевозят нефть и про чие жидкости в баках, расположенных в трюмах.

Некоторые танкеры в 20 раз длиннее теннисного корта. 

Подводные лодки 

Подводные лодки погружаются и всплывают, изменяя свою относительную плотность. У них на борту есть большие контейнеры – балластные резервуары. Когда из них уходит воздух и внутрь закачивается вода, плотность лодки увеличивается и она погружается. Чтобы всплыть на поверхность, экипаж удаляет из резервуаров воду и накачивает туда воздух.

Плотность вновь уменьшается и лодка всплывает. Балластные резервуары помещаются между внешним корпусом и стенками внутреннего отсека. Экипаж живёт и работает во внутреннем отсеке. Подводная лодка оснащена мощными винтами, которые позволяют ей двигаться сквозь толщу воды. На некоторых лодках установлены атомные реакторы (см.

статью «Ядерная энергия и радиоактивность«).

Источник: http://www.polnaja-jenciklopedija.ru/nauka-i-tehnika/plavuchest.html

Закон архимеда

Закон архимеда –закон статики жидкостей и газов, согласно которому на погруженное в жидкость (или газ) тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме тела.

Тот факт, что на погруженное в воду тело действует некая сила, всем хорошо известен: тяжелые тела как бы становятся более легкими – например, наше собственное тело при погружении в ванну.

Купаясь в речке или в море, можно легко поднимать и передвигать по дну очень тяжелые камни – такие, которые не удается можем поднять на суше; то же явление наблюдается, когда по каким-либо причинам выброшенным на берегу оказывается кит – вне водной среды животное не может передвигаться – его вес превосходит возможности его мышечной системы. В то же время легкие тела сопротивляются погружению в воду: чтобы утопить мяч размером с небольшой арбуз требуется и сила, и ловкость; погрузить мяч диаметром полметра скорее всего не удастся. Интуитивно ясно, что ответ на вопрос – почему тело плавает (а другое – тонет), тесно связан с действием жидкости на погруженное в нее тело; нельзя удовлетвориться ответом, что легкие тела плавают, а тяжелые – тонут: стальная пластинка, конечно, утонет в воде, но если из нее сделать коробочку, то она может плавать; при этом ее вес не изменился. Чтобы понять природу силы, действующей на погруженное тело со стороны жидкости, достаточно рассмотреть простой пример (рис. 1).

Кубик с ребром a погружен в воду, причем и вода, и кубик неподвижны.

Известно, что давление в тяжелой жидкости увеличивается пропорционально глубине – очевидно, что более высокий столбик жидкости более сильно давит на основание.

Гораздо менее очевидно (или совсем не очевидно), что это давление действует не только вниз, но и в стороны, и вверх с той же интенсивностью – это закон Паскаля.

Если рассмотреть силы, действующие на кубик (рис.

1), то в силу очевидной симметрии силы, действующие на противоположные боковые грани, равны и противоположно направлены – они стараются сжать кубик, но не могут влиять на его равновесие или движение.

Остаются силы, действующие на верхнюю и на нижнюю грани. Пусть h – глубина погружения верхней грани, – плотность жидкости, g – ускорение силы тяжести; тогда давление на верхнюю грань равно

· g · h = p1

а на нижнюю

· g(h+a) = p2

Сила давления равна давлению, умноженному на площадь, т.е.

F1 = p1 · aup122, F2 = p2 · aup122 , где a – ребро кубика,

причем сила F1 направлена вниз, а сила F2 – вверх. Таким образом, действие жидкости на кубик сводится к двум силам – F1 и F2 и определяется их разностью, которая и является выталкивающей силой:

F2 – F1 =· g· (h+a) aup122 – gha ·a2 = pga2

Сила – выталкивающая, так как нижняя грань, естественно, расположена ниже верхней и сила, действующая вверх, больше, чем сила, действующая вниз.

Величина F2 – F1= pga3 равна объему тела (кубика) a3, умноженному на вес одного кубического сантиметра жидкости (если принять за единицу длины 1 см).

Другими словами, выталкивающая сила, которую часто называют архимедовой силой, равна весу жидкости в объеме тела и направлена вверх. Этот закон установил античный греческий ученый Архимед, один из величайших ученых Земли.

Читайте также:  Разнообразие животных - биология

Если тело произвольной формы (рис. 2) занимает внутри жидкости объем V, то действие жидкости на тело полностью определяется давлением, распределенным по поверхности тела, причем заметим, что это давление совершенно не зависит от материала тела – («жидкости все равно на что давить»).

Для определения результирующей силы давления на поверхность тела нужно мысленно удалить из объема V данное тело и заполнить (мысленно) этот объем той же жидкостью.

С одной стороны, есть сосуд с жидкостью, находящейся в покое, с другой стороны внутри объема V – тело, состоящее из данной жидкости, причем это тело находится в равновесии под действием собственного веса (жидкость тяжелая) и давления жидкости на поверхность объема V.

Так как вес жидкости в объеме тела равен pgV и уравновешивается равнодействующей сил давления, то величина ее равна весу жидкости в объеме V, т.е. pgV.

Сделав мысленно обратную замену – поместив в объеме V данное тело и отметив, что эта замена никак не скажется на распределении сил давления на поверхность объема V, можно сделать вывод: на погруженное в покоящуюся тяжелую жидкость тело действуют направленная вверх сила (архимедова сила), равная весу жидкости в объеме данного тела.

Аналогично можно показать, что если тело частично погружено в жидкость, то архимедова сила равна весу жидкости в объеме погруженной части тела. Если в этом случае архимедова сила равна весу, то тело плавает на поверхности жидкости. Очевидно, что если при полном погружении архимедова сила окажется меньше веса тела, то оно утонет.

Архимед ввел понятие «удельного веса» , т.е. веса единицы объема вещества:pg; если принять, что для воды, то сплошное тело из вещества, у которого утонет, а при будет плавать на поверхности; при тело может плавать (зависать) внутри жидкости.

В заключение заметим, что закон Архимеда описывает поведение аэростатов в воздухе (в покое при малых скоростях движения).

Владимир Кузнецов

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

Архимедова сила

Древ­не­гре­че­ский уче­ный Ар­хи­мед про­сла­вил­ся мно­го­чис­лен­ны­ми от­кры­ти­я­ми. Имен­но он пер­вым об­на­ру­жил, объ­яс­нил и сумел рас­счи­тать вы­тал­ки­ва­ю­щую силу. На про­шлом уроке мы вы­яс­ни­ли, что эта сила дей­ству­ет на любое тело, по­гру­жен­ное в жид­кость или газ.

В честь Ар­хи­ме­да эта сила на­зы­ва­ет­ся также ар­хи­ме­до­вой силой. Рас­чет­ным путем мы по­лу­чи­ли фор­му­лу для вы­чис­ле­ния этой силы.

На дан­ном уроке мы вос­поль­зу­ем­ся экс­пе­ри­мен­таль­ным ме­то­дом, чтобы вы­яс­нить, от каких фак­то­ров за­ви­сит вы­тал­ки­ва­ю­щая сила, а от каких фак­то­ров она не за­ви­сит.

2. Эксперимент №1

Для про­ве­де­ния экс­пе­ри­мен­та мы будем ис­поль­зо­вать тела раз­лич­но­го объ­е­ма, сосуд с жид­ко­стью и ди­на­мо­метр.

При­кре­пим груз мень­ше­го объ­е­ма к ди­на­мо­мет­ру и из­ме­рим вес этого груза сна­ча­ла в воз­ду­хе, а затем, опу­стив груз в жид­кость. При этом можно за­ме­тить, что ве­ли­чи­на де­фор­ма­ции пру­жи­ны после опус­ка­ния груза в жид­кость прак­ти­че­ски не из­ме­ни­лась. Это го­во­рит о том, что вы­тал­ки­ва­ю­щая сила, дей­ству­ю­щая на груз, неве­ли­ка.

Те­перь при­кре­пим к пру­жине ди­на­мо­мет­ра груз боль­ше­го объ­е­ма и по­гру­зим его в жид­кость. Мы уви­дим, что де­фор­ма­ция пру­жи­ны за­мет­но умень­ши­лась. Это про­изо­шло бла­го­да­ря тому, что ве­ли­чи­на вы­тал­ки­ва­ю­щей силы стала на­мно­го боль­ше.

Рис 1. По из­ме­не­нию по­ка­за­ний ди­на­мо­мет­ра можно опре­де­лить зна­че­ние вы­тал­ки­ва­ю­щей силы

По ре­зуль­та­ту дан­но­го экс­пе­ри­мен­та можно сде­лать про­ме­жу­точ­ный вывод.

Чем боль­ше объем по­гру­жен­ной в жид­кость части тела, тем боль­ше вы­тал­ки­ва­ю­щая сила, дей­ству­ю­щая на тело.

3. Эксперимент №2

Возь­мем два тела в оди­на­ко­во­го объ­е­ма, но из­го­тов­лен­ные из раз­ных ма­те­ри­а­лов. Это зна­чит, что у них раз­лич­ная плот­ность. Под­ве­сим к ди­на­мо­мет­ру сна­ча­ла один груз и опу­стим его в жид­кость. По из­ме­не­нию по­ка­за­ний ди­на­мо­мет­ра най­дем вы­тал­ки­ва­ю­щую силу.

Затем такую же опе­ра­цию про­ве­дем со вто­рым гру­зом. Хотя вес пер­во­го и вто­ро­го груза раз­ные, но при по­гру­же­нии в жид­кость по­ка­за­ния ди­на­мо­мет­ра умень­шат­ся на одну и ту же ве­ли­чи­ну. Это озна­ча­ет, что в обоих слу­ча­ях зна­че­ние вы­тал­ки­ва­ю­щей силы одно и то же, хотя грузы вы­пол­не­ны из раз­но­го ма­те­ри­а­ла.

Рис 2. При по­гру­же­нии в жид­кость тел од­но­го объ­е­ма ве­ли­чи­на вы­тал­ки­ва­ю­щей силы оди­на­ко­ва, хотя ма­те­ри­а­лы тел имеют раз­лич­ную плот­ность

Таким об­ра­зом, можно сде­лать еще один про­ме­жу­точ­ный вывод.

Ве­ли­чи­на вы­тал­ки­ва­ю­щей силы не за­ви­сит от плот­но­сти тел, по­гру­жен­ных в жид­кость.

4. Эксперимент №3

При­кре­пим груз к пру­жине ди­на­мо­мет­ра и опу­стим его в воду таким об­ра­зом, чтобы он был пол­но­стью по­гру­жен в жид­кость. От­ме­тим по­ка­за­ния ди­на­мо­мет­ра. Те­перь будем мед­лен­но под­ли­вать жид­кость в сосуд. Мы за­ме­тим, что по­ка­за­ния ди­на­мо­мет­ра прак­ти­че­ски не из­ме­ня­ют­ся. А зна­чит, не ме­ня­ет­ся и вы­тал­ки­ва­ю­щая сила.

Рис 3. Вы­тал­ки­ва­ю­щая сила не за­ви­сит от вы­со­ты стол­ба жид­ко­сти над по­гру­жен­ным телом

Тре­тий про­ме­жу­точ­ный вывод.

Ве­ли­чи­на вы­тал­ки­ва­ю­щей силы не за­ви­сит от вы­со­ты стол­ба жид­ко­сти над уров­нем по­гру­жен­но­го в жид­кость тела.

5. Эксперимент №4

При­кре­пим груз к пру­жине ди­на­мо­мет­ра. За­ме­тив по­ка­за­ния ди­на­мо­мет­ра, когда тело на­хо­дит­ся в воз­ду­хе, по­гру­зим тело сна­ча­ла в воду, а затем в масло. По из­ме­не­нию по­ка­за­ний ди­на­мо­мет­ра можно су­дить, что вы­тал­ки­ва­ю­щая сила, дей­ству­ю­щая на тело в воде, боль­ше, чем вы­тал­ки­ва­ю­щая сила, дей­ству­ю­щая на то же самое тело в масле.

Рис 4. Вы­тал­ки­ва­ю­щая сила за­ви­сит от плот­но­сти жид­ко­сти, в ко­то­рую по­гру­же­но тело

От­ме­тим, что плот­ность воды равна 1000 кг/м3, а плот­ность масла мень­ше и со­став­ля­ет толь­ко 930 кг/м3. Это при­во­дит к сле­ду­ю­ще­му вы­во­ду.

Чем боль­ше плот­ность жид­ко­сти, в ко­то­рую по­гру­же­но тело, тем боль­ше вы­тал­ки­ва­ю­щая сила, дей­ству­ю­щая на тело со сто­ро­ны дан­ной жид­ко­сти.

6. Выводы

Итак, обоб­щив ре­зуль­та­ты про­де­лан­ных экс­пе­ри­мен­тов, можно за­клю­чить, что ве­ли­чи­на вы­тал­ки­ва­ю­щей силы

ЗА­ВИ­СИТ:

1. От плот­но­сти жид­ко­сти ρж.

2. От объ­е­ма по­гру­жен­ной части тела Vт.

НЕ ЗА­ВИ­СИТ

1. От плот­но­сти тела.

2. От формы тела.

3. От вы­со­ты стол­ба жид­ко­сти над телом.

По­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты на­хо­дят­ся в пол­ном со­от­вет­ствии с фор­му­лой для ве­ли­чи­ны вы­тал­ки­ва­ю­щей силы, по­лу­чен­ной на преды­ду­щем уроке:

В эту фор­му­лу, кроме уско­ре­ния сво­бод­но­го па­де­ния,  вхо­дят толь­ко две ве­ли­чи­ны, опи­сы­ва­ю­щие усло­вия про­ве­ден­ных экс­пе­ри­мен­тов: плот­ность жид­ко­сти и объем по­гру­жен­ной части тела.

Источник: http://100ballov.kz/mod/page/view.php?id=958

Ссылка на основную публикацию