При каком условии тело плавает внутри жидкости?

Тема урока:
Цель урока:
• повторить знания об условиях
плавания тел
• познакомиться с историей
мореплавания, воздухоплавания.
• проверить знания по теме :
«Архимедова сила. Плавание тел».
Под водой мы можем легко поднять камень,
который с трудом поднимаем в воздухе.
В морской воде легче плавать, чем в речной.
F выт. = ρж g Vт = Рж
закон Архимеда
Архимед (287 - 212 до н.э.)
• Архимед
посвятил
себя
математике
и
механике.
Сконструированные
им
аппараты
и
машины
воспринимались
современниками как чудеса
техники. Он открыл закон об
удельном весе и изучал
теорию
подъемных
механизмов.
• Среди его изобретений –
Архимедов винт, устройство
для поднятия воды или
сыпучих материалов, таких
как песок. Архимед говорил о
рычаге, теорией которого он
занимался:
«Дайте
мне
точку опоры, и я переверну
весь мир».
Задача
№1
Пожилые греки
рассказывают,
что Архимед
обладал
чудовищной
силой. Даже стоя
по пояс в воде, он
легко поднимал
одной левой массу
в 1000 кг. Правда
только до пояса,
выше поднимать
отказывался. Могут
ли быть правдой
эти россказни?
К ответу
Задача
№1
Ответ
Могут, если у
массы, которую
до пояса, не
вынимая из
воды, поднимал
хитрый Архимед,
был достаточно
большой объем.
дальше
В сосуд с водой опускают металлический
шарик. Какая из физических величин при
погружении его в жидкость…
А. не изменится?
Б. увеличится?
В. уменьшится?
1. вес шарика.
2. масса шарика.
3. масса жидкости. 4. давление на дно.
5. уровень жидкости в сосуде.
F выт. = ρж g V
F выт. ~ V
Вода
Два цилиндра свинцовый и алюминиевый уравновешены
на весах. Нарушится
ли равновесие при их
погружении в воду?
Керосин
Два цилиндра из одинакового материала опущены: один – в керосин,
другой – в воду. Нарушится ли равновесие?
В какую сторону?
F выт. ~ ρж
При каком условии тело тонет?
При каком условии тело плавает внутри
жидкости?
При каком условии тело всплывает?
Fвыт
Fвыт
Fвыт
Fтяж
Fтяж
Fтяж > F выт.
p т > pж
тело тонет
Fтяж
Fтяж < F выт.
p т < pж
тело всплывает
Fтяж – сила тяжести
F выт – выталкивающая сила
pт – плотность тела
pж – плотность жидкости
Fтяж = Fвыт.
p т = pж
тело плавает
внутри жидкости
Плавание тела на поверхности жидкости
F выт
Fтяж
Тело плавает на поверхности жидкости, частично погрузившись в неё,
если:
Fтяж = Fвыт = Рж,
где Рж –вес вытесненной телом жидкости.
Fвыт. действует только на часть тела, погруженную в жидкость!
На чем основано плавание судов?
Что называется осадкой судна? ватерлинией?
водоизмещением?
Осадка судна-глубина погружения судна.
Ватерлиния-линия, отмечающая глубину
погружения судна.
Водоизмещение-вес воды, вытесняемый
судном при погружении до ватерлинии.
Грузоподъемность судна - принятый на судно
груз при погружении до ватерлинии.
За счет чего поднимается воздушный
шар?
Как рассчитать подъемную силу
воздушного шара?
F = Fа - Pшара
Какие газы используют для наполнения
воздушного шара?
Водород, гелий.
Мечта о полете владела
человечеством с древних времен.
Согласно греческому мифу, юноша по
имени Икар пытался долететь до
Солнца на крыльях из воска, но упал и
разбился. По-настоящему человек
полетел на воздушном шаре,
наполненным горячим воздухом.
Воздушные шары изобрели в XVIII в.
,а в XX в. Были созданы самолеты,
совершившие подлинный переворот в
транспорте и вооружении.
Первые воздушные шары построили в
1783 г. во Франции братья Монгольфье:
Жозеф и Жак. Первыми пассажирами
стали овца, утка и петух. Их полет
продолжался всего 8 минут, а пролетел
шар 8 км.
Позднее полеты на воздушных шарах
сделались очень популярным видом
спорта. Но как-то при вынужденной
посадке одного из таких шаров люди
приняли его за чудовище и попытались
убить.
В 1852 г. Француз Анри Жиффар создал «воздушный корабль»-вытянутый
и заостренный на концах длиной 4 м. Он двигался при помощи винта,
который вращала паровая машина.
Началось строительство огромных пассажирских дирижаблей. Один из них
совершил 144 трансатлантических рейса. Однако в 1937 г. из-за пожара
погибло 35 человек. Вскоре после этого полеты дирижаблей прекратились.
Устройство, воспроизводящее парение птиц
создал англичанин Джорж Кейли.Он построил
планер, и в 1853 г. в его имении был совершен
полет на этом планере с вершины холма.
Орвил и Уилбурр Райт были сыновьями американского епископа.
Они разработали чрезвычайно легкий двигатель и установили
его на своем первом самолете «Флайер 1»
•
17 декабря 1903 г. Орвил Райт совершил первый в истории полет
на самолете.
Игорь Сикорский, русский инженер
построил в 1939 г. первый
современный вертолет. Вертолет
мог совершать вертикальный взлет
и посадку, летать в любом направлении
и зависать в воздухе.
В конце XIX в. русский ученый Константин Циолковский проводил
эксперименты с ракетами на жидком топливе . Первая ракета была
запущена в 1926 г. американцем Р. Г.Оддардом.
В октябре 1957 г. в СССР был запущен первый в мире искусствен
ный спутник Земли.
12 апреля 1961 г. советский космонавт Юрий Гагарин совершил
первый в истории человечества полет в космос. Его корабль
«Восток»поднялся над Землей на высоту 160 км. «Восток» совер
шил один виток вокруг Земли и после 108 минут полета Гагарин
возвратился на Землю в спускаемом отсеке на парашюте.
В 1783 г. Француз Клод
маркиз де Жоффруа
д Аббан построил первый
пароход- «Пироскаф».Его
колеса вращала паровая
машина.
В 1836 г. Френсис Петтит
Смит создал гребной винт
с особыми лопастями,
которые двигали корабль
вперед.
В XVII в. Голландец Корнелиус ван Дреббель построил для
короля одну из первых подводных лодок.
Чуть позже Роберт Фултон создал для императора Наполеона
подводную лодку «Наутилус». Она вмещала четырех человек
и могла находиться под водой три часа.
Первую морскую подводную лодку построил в 1900 г.
ирландский инженер Джон Холланд. У его судна был
двигатель внутреннего сгорания для плавания под водой и
электромотор для движения на поверхности.
Судно на воздушной подушке изобрел в 1959 г. английский
инженер К.Кокерель. Он создал судно с подобием юбки
вокруг корпуса. Большие вентиляторы на палубе нагнетают
под днище судна воздух. «Юбка» удерживает его, образуя
воздушную подушку, позволяющую судну зависать над
поверхностью воды или льда. В 1968 г. суда на воздушной
подушке начали регулярно плавать между Англией и Францией.
Под водой мы можем легко поднять камень,
который с трудом поднимаем в воздухе.
В морской воде легче плавать, чем в речной.
F выт. = ρж g Vт = Рж
закон Архимеда
В сосуд с водой опускают металлический
шарик. Какая из физических величин при
погружении его в жидкость…
А. не изменится?
Б. увеличится?
В. уменьшится?
1. вес шарика.
2. масса шарика.
3. масса жидкости. 4. давление на дно.
5. уровень жидкости в сосуде.
Поведение тел в воде зависит от их плотности: если…
А. плотность тела больше плотности воды, то…
Б. плотность тела меньше плотности воды, то…
В. плотность тела равна плотности воды, то…
1. тело всплывает.
2. тело тонет.
3. тело плавает внутри (как бы «висит»).
Предлагается ряд фактов:
Г. Сжимая своими мышцами плавательный пузырь, рыба
уходит в глубину.
Д. Когда на подводной лодке заполняют цистерны водой, она
погружается.
Е. Затонувший корабль иногда поднимают с помощью прикреплённых к нему камер, в которые закачивают воздух. Почему
корабль при этом всплывает?
Ж. Ослабляя давление мышц на плавательный пузырь, рыбы
всплывают.
Найдите объяснение названным явлениям:
1. При постоянном объёме уменьшается масса, а поэтому плотность убывает.
2. При постоянной массе уменьшается объём и плотность растёт.
3. При постоянном объёме увеличиваются масса и плотность растёт.
4. При постоянной массе увеличивается объём и плотность убывает.
ОТВЕТ: А2; Б1; В3; Г2; Д3; Е1; Ж4.
При загрузке корабля увеличивается
глубина его осадки.
Детский воздушный шар,
наполненный гелием, поднимается
вверх.
Домашнее задание:
• §50-52
• Составить кроссворд по теме:
«Архимедова сила. Плавание
тел.Воздухоплавание».