Плавание тел. Силы, действующие на тело погруженное в жидкость

1. ПЛАВАНИЕ ТЕЛ

Урок подготовлен учителем физики
Закурдаевой Викторией Викторовной
УК АФМШЛ №61 г.Бишкек

2. Актуализация знаний

• 1. Как называют силу, которая выталкивает тела,
погруженные в жидкость и газы?
• 2. Чему равна выталкивающая сила,
действующая на тела, погруженное в жидкость
или газ?
• 3. Напишите формулу архимедовой силы.
• 4. От каких величин зависит архимедова сила?
• 5. От каких величин она не зависит?
• 6. Сформулируйте закон Архимеда.
• 7. Какие силы действуют на тело погруженное в
жидкость или газ?

3. Актуализация знаний

• 1. Кусок мрамора весит столько, сколько весит
медная гиря. Какое из этих тел легче удержать в воде?
• 2. Почему выталкивающая сила, действующая на
одно и то же тело, в газах во много раз меньше, чем в
жидкостях?
• 3. К чашкам весов подвешены две гири — фарфоровая и железная — равной массы. Нарушится ли равновесие весов, если гири опустить в сосуд с водой?
• 4. В керосине и в воде плавают две одинаковые
пробки. На какую из пробок действует большая архимедова сила. Во сколько раз большая?

4. Силы, действующие на тело погруженное в жидкость

5. Если сила тяжести больше архимедовой силы, то тело будет опускаться на дно, тонуть.

6. Если сила тяжести равна архимедовой силе, то тело может находиться в равновесии в любом месте жидкости.

7. Если сила тяжести меньше архимедовой силы, то тело будет подниматься из жидкости, всплывать.

8.

• Когда всплывающие тело
достигнет поверхности
жидкости, то при
дальнейшем его движении
вверх архимедова сила
будет уменьшаться.
• Т.к. будет уменьшаться
объём части тела,
погруженной в жидкость, а
архимедова сила равна
весу жидкости в объёме
погруженной в неё части
тела.

9.

10. Сила Архимеда равна силе тяжести

• Когда архимедова сила
станет равной силе
тяжести, тело
остановиться и будет
плавать на поверхности
жидкости, частично
погрузившись в неё.
• Опыт: погруженное в отливной сосуд
тело вытесняет объём воды, равный
объёму погруженной в неё части
тела. Взвесив эту воду, находят, что
её вес (архимедова сила) равен силе
тяжести, действующей на плавающее
тело, или весу этого тела в воздухе.
Вывод: если тело плавает в жидкости, то вес вытесненной им
жидкости равен весу этого тела в воздухе.

11. Почему железная гиря не утонула на рис.2?

12.

13. Тело плавает внутри жидкости

14.

Если
Fт = FА
mg = g ρж vт
ρтv g = g ρж vт
ρт = ρ ж
Тело плавает внутри жидкости

15. Тело всплывает в жидкости

16.

Если
Fт < FА
m g < g ρж vт
ρт g v < g ρжvт
ρт < ρж
тело всплывает в
жидкости

17. Опыт.

18. Опыт

• Нам понадобятся сосуды со спиртом, водой и
раствором соли. Возьмем также куриное яйцо и
кубик льда. Опустим их сначала в спирт. И лед, и
яйцо утонут. Переложим тела в воду. Яйцо утонет, а
лед будет плавать. В растворе соли оба тела будут
плавать.
• Плотность льда больше плотности спирта, и в нем лед
тонет. Однако плотность льда меньше плотности воды
и раствора соли. Поэтому в них лед плавает.
Плотность яйца около 1050 кг/м3. Это так называемая
средняя плотность яйца, ведь оно состоит сразу из
нескольких веществ: белка, желтка и скорлупы. Вы
видите, что средняя плотность яйца больше плотности
воды, но меньше плотности раствора соли. Поэтому
в воде яйцо тонет, а в растворе соли – плавает.

19. Плотность тела и плотность жидкости

• Чем меньше
плотность тела по
сравнению с
плотностью жидкости,
тем меньшая часть
тела погружена в
жидкость.

20.

21.

Средняя плотность живых организмов,
населяющих водную среду, примерно равна
плотности воды. Поэтому их вес почти
полностью уравновешивается архимедовой
силой. Благодаря этому водные животные не
нуждаются в столь прочных и массивных
скелетах, как у наземных животных.

22.

Плавательный пузырь рыб легко меняет
свой объем, благодаря этому рыба меняет
глубину погружения, киты регулируют
глубину погружения изменением объема
легких.
Рыба может в определенных
пределах регулировать глубину
своего погружения.
Когда рыба с помощью мышц
опускается на большую глубину и
давление воды на неё
увеличивается, плавательный пузырь
сжимается, объём тела рыбы
уменьшается и она не выталкивается
вверх, а плавает в глубине.
При подъёме плавательный пузырь и
объём всего тела рыбы
увеличивается и она плавает уже на
меньшей глубине.

23.

• Известно, что наибольшие по размерам
животные нашей планеты живут в воде. Как вы
думаете, с чем это связано?
• Сила Архимеда способствует тому, чтобы они
не были раздавлены весом своего тела. В наше
время самым крупным животным является синий
кит, длина его может достигать 30 м.

24. Закрепление

1) При каком условии тело, находящееся в жидкости, тонет?
плавает? всплывает?
2) Чему равна выталкивающая сила, которая действует на тело,
плавающее на поверхности жидкости?
3) Как зависит глубина погружения в жидкость плавающего тела
от его плотности?
4) Почему водные животные не нуждаются в прочных скелетах?
5) Какую роль играет плавательный пузырь у рыб?
6) Уменьшая и увеличивая объем своего плавательного пузыря,
рыба опускается и поднимается в воде. Объяснить почему.

25. В воде плавают три тела шарообразной формы равного объема. Плотность какого тела больше?

Парафи
н
A
Медь
B
Сосна
C
Масло машинное

26. Задача .

Плот площадью 50 м2 находится в
пресной воде . Глубина его
погружения 0,25 м. Какова сила
тяжести, действующая на плот?

27.

FA
Дано:
S = 50м2
Ρ = 1000 кг/м3
H= 0,25 м
Fт = ?
Решение.
Fт
Fт = FА
FA = ρ g V ,
V=SH
Fт = 1000 кг/м3 * 10 Н/кг * 50 м2 * 0,25 м = 125000 Н = 125 кН
Ответ: 125 кН

28.

29.

30. Когда тело тонет, плавает в жидкости, всплывает?

FА
FА
FА
F
Fт
т
Fт
Fт

31.

32.

33. Домашнее задание:

Перышкин. Учебник §50. Плавание тел. Презентация.
Конспект. Решить задачи. Подготовиться к устному опросу.
1.
2.
3.
4.
Железобетонная плита размером 3,5 х 1,5 х 0,2 м
полностью погружена в воду. Вычислите архимедову
силу, действующую на плиту.
Железобетонная плита размером 4 х 0,3 х 0,25 м
погружена в воду наполовину своего объема. Какова
архимедова сила, действующая на нее?
Тело массой 0,3 кг при полном погружении вытесняет 350
см3 жидкости. Будет ли оно плавать в воде? В керосине?
Медный шарик в воздухе весит 5,34 Н, а в пресной воде
4,34 Н. Определить объем полости внутри шарика.
5. Экспериментальное задание: объяснить
поведение сырого яйца в пресной воде и
растворе поваренной соли. Снять видеоролик.
Параграф 50,
упражнение 25 страница 122.

34. Спасибо за внимание!!!