Презентація "Закон Архімеда"

7 К Л А СЗакон Архімеда

На тіло, поміщене в рідину чи газ діє виштовхувальна сила.

F3 F2 F1 F4 Проведемо дослідження: В рідину занурено тіло в вигляді прямокутного паралелепіпеда висотою h і площею основи S

F2 F1 Сили, що діють на бічну поверхню циліндра, попарно рівні та зрівноважують одна одну. Сили, що діють на верхню та нижню грані циліндра, неоднакові.

На верхню грань циліндра зверху с силою F1 тисне стовпчик рідини висотою h 1

На нижню грань циліндра знизу з силою F2 тисне стовпсик рідини висотою h2

h – висота циліндра Різниця тисків на нижню і верхню грані є:Δp = p2 – p1 = ρgh. Тому виштовхувальна сила буде направлена вгору, і її модуль рівний FA = F2 – F1 = SΔp = ρg. Sh = ρg. V,де V – об’єм витісненої тілом рідини, а ρV – її маса,Fарх.=ρрід. g Vтіла

Закон Архімеда - основний закон гідростатики   та аеростатики, згідно з яким на будь-яке тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, яка дорівнює вазі витисненої даним тілом рідини (газу) і за напрямом протилежна їй і прикладена у центрі мас витісненого об'єму рідини.

Сила Архімеда. FA=рg. Vр – густина рідини. V – об‘єм зануреної частини тілаmр=р. VFA=mрgmр – маса рідини, що виштовхується Виштовхувальна сила, що діє на занурене в рідину тіло, дорівнює добутку густини рідини на прискорення вільного падіння та на об‘єм зануренної частини тіла. На тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, що напрямлена вертикально вгору і дорівнює вазі рідини або газу в об'ємі зануреної частини тіла. Закон Архімеда. Під дією цієї сили піднімаються вгору повітряні кулі та дирижаблі.

Дослід, що підтверджує закон Архімеда Візьмемо металеві циліндр і склянку, місткість якої дорівнює об'єму циліндра. Підвісимо їх разом до гачка динамометра і визначимо вагу циліндра і склянки. Тепер повністю зануримо циліндр у воду. Динамометр покаже зменшення ваги. Але якщо в склянку вщерть налити води, то покази динамометра відновляться. Отже, виштовхувальна сила дорівнює вазі води, об'єм якої дорівнює об'єму тіла. Якщо воду замінити насиченим розчином солі у воді, то виштовхувальна сила буде більшою, оскільки буде більшою вага рідини, об'єм якої дорівнює об'єму тіла

Дослід з відерцем Архімеда

Дослід з відерцем Архімеда

Дослід з відерцем Архімеда

Архімедова сила. Залежить від:1. Густини рідини2. Об’єму тіла. Не залежить: Форми тіла. Густини тіла

Дві однакових кульки знаходяться в посудинах із прісною та солоною водою. На яку кульку діє більша виштовхувальна сила?прісна водасолона вода. У прісній водіВ солоній водіОднакова сила. Правильно!Неправильно!Неправильно!ПЕРЕВІРИМО ВАШІ ЗНАННЯ!

В посудині з водою знаходяться три кульки різного об‘єму в стані спокою,як показано на малюнку. На яку кульку діє найбільша виштовхувальна сила?Правильно!Неправильно!Неправильно!

На дні водойми утримуються три кульки виготовлені з. Правильно!Неправильно!Неправильно!сосни, граніту та сталева. Оберіть кульку, яка вспливе на поверхню, якщо їх відпустити.

Алюминий. Сталь. Переважить сталевий. Переважить алюмінієвий. Не порушиться. Правильно!Неправильно!Неправильно!Натисніть сюди, якщо потрібна підказка. На важільних терезах зрівноважено дві кульки: сталева та алюмінієва. Чи порушиться рівновага терезів, якщо обидві кульки занурити у воду?

Корабель переходить з моря до річки. Як зміниться при цьому виштовхувальна сила, що діє на корабель?Правильно!Неправильно!Неправильно!Збільшиться. Зменшиться. Не зміниться

Для суцільного однорідного тіла де Vт — об’єм тіла, ρт — його густина, тому Виштовхувальна ж сила, якщо тілоякщо, то тіло тоне,, тотіло спливає,тотіло плаває врідинізанурене в рідину повністю, дорівнює де ρж-густина рідини. УМОВИ ПЛАВАННЯ ТІЛякщоякщо,,

Умови плавання тіл. Тіло,що знаходиться в рідині може плавати, тонути або спливати на поверхню рідини. То, як буде поводити себе тіло, залежить від співвідношення сили тяжіння та сили Архімеда. FA > mg. FA = mg. FA < mg. FAmgпоказати. FAmg. FAmg. FAmgпоказатиспливаєплаваєтоне

Умови плавання тіл. Поведінка тіла у рідині залежить від співвідношення густини тіла та густини рідини.р > т р = тр < тпоказатиплаваєпоказатиспливаєтоне

Зверни увагу!FAmgякщо густина тіла менше густини рідини, то при повному зануренні FA> mg. Тіло спливатиме.демонстрація. FAmg. Коли тіло частково вийшло з рідини та зупинилось, FA= mg. Архімедова сила зменшилась до величини сили тяжіння, так як зменшився об‘єм зануреної частини тіла.

Водний транспорт За рахунок того, що об’єм судна досить великий, його середня густина менше густини води. Завдяки цьому й виникає більша виштовхувальна сила.

Знайдемо, яка частина об’єму плаваючого тіла занурена у воду. Позначимо об’єм усього тіла V, а об’єм зануреної у воду частини тіла V ′. Умова плавання тіла: або. Звідси випливає, що Це співвідношення й дає відповідь на поставлені вище питання. Наприклад, плаває на поверхні соснова колода. Тоді, тобто соснова колода плаває, поринувши у воду на 0,4 свого об’єму. А от, якщо у воді плаває крижина, то тому тільки одна десята всього об’єму айсберга височіє над поверхнею води, а дев’ять десятих його об’єму ховаються під водою.

Виштовхувальна сила повітря: FA = Pп = g∙ρп∙Vк Підіймальна сила кулі: F = FA – m∙g , m = +mоб + mван Повітроплавання. Умова плавання повітряної кулі: Густина газу, який заповнює кулю менша за густину повітря (інертні гази, нагріте повітря)

Легенди про Архімеда. Одного разу цар Сіракуз (міста, де жив Архімед) замовив своєму ювелірові корону з чистого золота. Коли ювелір приніс корону царя, той попросив Архімеда перевірити, чи дійсно корона зроблена з чистого золота. Але при цьому на короні не повинно залишитися навіть подряпини!Легенда свідчить, що ідея осяяла вченого, коли він приймав ванну (рис. 22.7). Розмірковуючи про своє завдання, Архімед зауважив, що при зануренні у воду його тіло ніби стало легше. І він здогадався, як використовувати цю «втрату ваги» для відповіді на питання царя!Зраділий Архімед вискочив з ванни і побіг вулицями Сиракуз, викрикуючи: «Еврика!», Що в перекладі з грецького означає «знайшов!». З тих пір слово «еврика» стало символом щасливого ідеї, осяяння

Збереглася легенда, що Архімед під час оборони рідного міста Сіракуз від нападу римлян використовував не тільки сконструйовані ним військові машини, а й застосував проти римського флоту увігнуті дзеркала, запалюючи кораблі сфокусованими сонячними променями. Це здавалося зовсім неймовірним!

У 212 році до нашої ери при обороні Сіракуз від римлян під час другої Північної війни Архімед сконструював кілька бойових машин, що дозволили городянам відбивати атаки переважаючих сил римлян протягом майже трьох років.         Архімед загинув під час облоги Сіракуз: його убив римський воїн у той момент, коли вчений був поглинутий пошуками вирішення чергової проблеми. За своє життя Архімед здійснив безліч експериментів.

Розв’язування задач. Задача 1. Об’єм шматка заліза дорівнює 0,2 м3. Визначте виштовхувальну силу, що діє на нього при повному зануренні у воду; у гас. Задача 2. Мармурова плита об’ємом 2 м3 повністю занурена у воду. Яку силу F1 необхідно прикласти до неї, щоб утримати у воді? Яку силу F2 необхідно прикласти, щоб утримати плиту в повітрі?Тіло занурене у гас: самостійно виконати обчислення.

Задача№3 Визначте, чому дорівнює об’єм шматка міді, що виштовхуєтьсяз гасу з силою 240 Н.

У воду занурені дві кульки. Порівняйте архімедові сили, що діють на кульки в наступних випадках:

FA =ρж ∙g∙VTFAρж ∙g∙VT

1. Чим визначається, чи буде суцільне тіло, повністю занурене у воду, тонути або спливати? Наведіть приклади, що ілюструють вашу відповідь. 2. Які тіла можуть плавати у воді?3. Чому цвях у воді тоне, а важка металева яхта ні?4. У ртуть опустили мідну, срібну й золоту кульки. Які з них будуть плавати, а які — потонуть?5. У посудині знаходяться три рідини, що не змішуються між собою. Де опиняться кинуті в посудину золоте кільце, свинцева куля, крижинка й пробка?6. Які метали потонуть у ртуті?Питання

Бажаю здоров’я та успіхів!