Конспект "Закон Архимеда", " Плавание тел"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА с. ТОМИЧИ ФИЛИАЛ УСПЕНОВСКИЙ

Предмет физика

Тема работы: «Архимедова сила. Плавание тел»

с.Успеновка,2021

Содержание:

1. Введение……………………………………………………………… стр.3

2.Циклограмма проектно-исследовательской работы ……………….стр. 3

Основная часть:

1) Теоретическая часть

3. Историческая справка о Архимеде ………………………………….стр.4

4. Открытие Архимедом выталкивающей силы……………………….стр.4 5. Условие плавания тел…………………………………………………стр.5

2) Практическая часть

6. Опыт №1.«Три тела из разного вещества»…………………………..стр.5

7. Опыт№2 . «Яйцо в воде»……………………………………………....стр.6

8. Опыт №3: « Опыт с картофелиной»…………………………………..стр.6

9.Опыт №4 Как «утопить» картофель?.....................................................стр.7

10.Определение силы Архимеда…………………………………………стр.8

11.Заключение…………………………………………………………… стр.10 12. Литература…………………………………………………………….стр.11

Введение.

Посмотрите внимательно на фотографию. На суше гусь производит впечатление малоподвижной, неуклюжей птицы. «На красных лапках гусь тяжелый…» - так писал А.С.Пушкин, применяя очень выразительное слово «тяжелый» для характеристики птицы. Но вот гусь вошел в воду и поплыл… теперь, мы видим уже легкую грациозную птицу, движущуюся быстро и свободно.

Возникает много вопросов ПОЧЕМУ?

- Почему не тонет гусь?

- Почему маленький камень, брошенный в воду, тонет, а огромное бревно плавает на поверхности?

- Почему свежее яйцо тонет в пресной воде, а плавает в солёной воде?

- Почему масло, образует пленку на поверхности воды?

- Почему говорят, что учиться плавать лучше на море?

- Почему под водой мы можем легко поднять камень, который с трудом поднимаем в воздухе?

- Почему водоплавающие птицы мало погружаются в воду?

На эти и многие другие вопросы я попытаюсь ответить при реализации своей работы.

Цель:

·  проверить на опытах выполнение закона Архимеда.

·  определить условия плавание тел (проверить практически)

Задачи:

- подобрать и изучить литературу

- вспомнить историю открытия закона Архимеда.

- вывести условие плавания тел.

- провести опыты, доказывающие гидростатическую силу

Предмет исследования:физика.

Объект исследования:«Закон Архимеда». «Условие плавание тел».

Методы исследования: 1) Теоретический.

2) Практический.

продукт:

·  проекно-исследовательская работа;

·  презентация (учебное пособие для проведения уроков физики в 7 классе).

Необходимое оборудование: лабораторное оборудование (мензурка, 3-4 тела, таблица плот­ностей, 2-3 сосуда с разными жидкостями: вода (пресная, солёная), масло растительное).

Циклограмма проектно-исследовательской работы

Проектно - исследовательская работа «Архимедова сила. Плавание тел».

Сентябрь- октябрь

1.Формулировка совместно с руководителем темы, проблемы, гипотезы работы).

Октябрь

2.Составление развёрнутого плана работы.

Декабрь, Январь

4.Проведение исследований.Подготовка чистого варианта составления.

Февраль

5.Подготовка выступления и электронной презентации на школьную конференцию.

Моря и Пустыни. Земля и Луна.

И снега лавины…

Природа сложна, но Природа одна.

Законы Природы едины.

Вот плот и корабль,

Поплавок рыбака-

Плывут как по небу

Плывут облака.

Но камень в воде не плывёт как бревно,

И камнем бревно не уходит на дно.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Теоретическая часть

Историческая справка.В еликий математик и физик древности Архимед ( 287 - 212 гг до н. э.) родился в городе Сиракузы в Сицилии. Некоторое время учился в Египте, в Александрии. Большую часть жизни провёл в родном городе Сиракузы. Где и был убит при захвате города воинами Марцелла во время Второй Пунической войны.

Несомненно, Архимед — самый гениальный учёный Древней Греции. Он сделал замечательные открытия в механике, хорошо знал астрономию, оптику, гидравлику и был поистине легендарной личностью. Сын астронома Фидия, написавшего сочинение о диаметрах Солнца и Луны. Он был приближён ко двору царя Гиерона II.

Открытие Архимедом выталкивающей силы

Хорошо известна легенда о жертвенном венце Гиерона. Архимеду поручили проверить честность ювелира и определить, сделан венец из чистого золота или с примесями других металлов и нет ли внутри него пустот. Однажды, размышляя об этом, Архимед погрузился в ванну, и заметил, что вытесненная его телом вода пролилась через край. Гениального учёного тут же осенила яркая идея, и с криком “Эврика, эврика!” он, как был нагой, бросился проводить эксперимент. Идея Архимеда очень проста. Тело, погружённое в воду, вытесняет столько жидкости, каков объём самого тела. Поместив венец в цилиндрический сосуд с водой, можно определить, какое количество жидкости он вытеснит, т. е. узнать его объём. А, зная объём и взвесив венец, легко вычислить удельную массу. Это и даст возможность установить истину: ведь золото — очень тяжёлый металл, а более лёгкие примеси, и тем более пустоты, уменьшают удельную массу изделия, но Архимед на этом не остановился. В труде “О плавающих телах” он сформулировал закон, который гласит: “Тело, погружённое в жидкость, теряет в своём весе столько, каков вес вытесненной жидкости” . Закон Архимеда является (наряду с другими, позже открытыми фактами) основой гидравлики — науки, изучающей законы движения и равновесия жидкостей. 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. Таким образом, лодка плавает, а заполненный тёплым воздухом шар поднимается вверх.

Формулировка закона Архимеда:на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу того количества жидкости или газа, которое вытеснено погруженной частью тела.

F_{A =} р_жg V_Т, р_ж– плотность жидкости,g – ускорение свободного движения,V_{Т –} объём тела.

Условие плавания тел

На законе Архимеда основана теория плавания тел в жидкостях и газах. Открытие основного закона гидростатики – одно из крупнейших завоеваний античной науки. Этот закон гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной этим телом.

На твердое тело, погруженное в жидкость, действуют архимедова сила F_A и сила тяжести mg. В зависимости от соотношения сил mg и F_A тело может тонуть, плавать и всплывать.

1.а)если mg F_A, тело тонет; б)тело тонет, если р_т    р_ж;

2.а)если mg = F_A, то тело плавает внутри жидкости или на ее поверхности; б)тело плавает на поверхности, если р_ж =  р_т;

3.а)если mg_A, то тело всплывает до тех пор, пока архимедова сила и сила тяжести не сравняются по модулю, б) тело всплывает, если р_т р_ж.