Прості досліди з фізики в домашніх умовах 

А. Ейншетейн сказав: «Істина — це те, що витримує перевірку дослідом».

Досліди з фізики допоможуть ввійти до чудесного світу знань. Для учнів 5 -11 класів вони будуть нескладними. Зрозумівши основні фізичні принципи і закони, учні відчувають себе більш впевнено. 

   Щоб вивчення законів фізики в домашніх умовах було безпечним, необхідно дотримуватися запобіжних заходів:

1.  Абсолютно всі експерименти необхідно проводити за участю дорослих. 

2.  Необхідно бути особливо уважними, якщо використовуються гострі, колючоріжучі предмети, відкритий вогонь. При цих дослідах присутність дорослих обов'язкова.

3.  Використання отруйних речовин заборонено.  

Дослід з виявлення виштовхувальної сили тягаря в воді Для експерименту знадобляться:

•              тягар підвішений на нитці з масою 0,044 кг ;

•              динамометр (пружинний) на 0,06 кг;

•              склянка на 250 мл;

•              тарілка;

•              вода 250 мл.;

•              лещата;

•              стільчик, або штатив з лапкою.

     Вперше виявив виштовхувальну силу тягаря в воді Архімед, близько 287 до н. е.. 

  Архімед давньогрецький математик, фізик, інженер, винахідник та астроном. Хоча дуже мало деталей відомо про його життя, він вважається одним з найвидатніших науковців античності.

Закон Архімеда: на тіло, занурене в рідину діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі рідини в об’ємі, зайнятому тілом.

Виштовхувальна сила – це сила, що діє на тіло, яке занурено в рідину або газ, та направлена в протилежний бік від сили тяжіння, що прикладена до цього тіла.

Проведемо простий дослід, що підтверджує закон Архімеда.

  Візьмемо металевий циліндр (тягар) і склянку. Підвісимо до гачка динамометра тягар і визначимо масу тягаря, як це показано на фото 1. Показання динамометра 44 г (0,044 кг).

             Фото 1

      Потім повністю зануримо циліндр у воду, як це показано на фото 2 - динамометр покаже зменшення маси тіла до 38 г (0,038 кг). 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. 

   Якщо врахувати, що вага рідини Р_рідини = mg = рV_тg, то для розрахунку виштовхувальної          сили можна        застосовувати     формулу:

 FA = Ртіла - Ррідини.= Ртіла - Ртіла в рідині = g(mтіла – mтіла в рідині) = 

= 9,8 м/сек² × (0,044 кг – 0,038 кг) = 0,0588 Н                            .            

.

Тут F_А - виштовхувальна сила; p - густина рідини; V_т -об'єм зануреного в рідину тіла або його частини.                                   . Залежність, виражена формулою для виштовхувальної сили, називається законом Архімеда, а сама виштовхувальна сила - силою Архімеда.

          Фото 2

Маса тягаря, зануреного в воду становить 38 г (0,038 кг), на фото 2.

Результат досліду F_A = P_о – Р_{в рідині}, F_A= 9,8 м/сек² (0,044 кг – 0,038 кг) = 0,0588 Н   Досліди показують, що значення виштовхувальної сили залежить як від характеристик зануреного тіла, так і від властивостей рідини.

 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 тягаря.

Автор: Дмитро Бабин, Прості досліди з фізики в домашніх умовах,  

            Дослід з виявлення виштовхувальної сили тягаря в воді

            Інтернет      https://radioelectronics-ur5ydn.jimdofree.com/  

                   Автор: Бабин Дмитро Святославович