Лабораторная работа Определение выталкивающей силы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫТАЛКИВАЮЩЕЙ СИЛЫ.

Цели: обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в нее тело и определить выталкивающую силу.

Приборы и материалы: динамометр, штатив с муфтой и лапкой, два тела разного объема, стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде.

Указание к работе:

1. Согласно закону Архимеда на погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила F_A, равная весу mg вытесненной жидкости:

F_A = mg. (1)

Для сравнения архимедовой силы с весом тела нужно измерить вес тела P с помощью динамометра и вычислить архимедову силу F_A. архимедова сила F_A определяется по формуле:

F_A = mg =Vg (2),

где  - плотность воды ( = 1000 кг/м³), V - объем вытесненной телом воды, g - ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с²).

Объем V вытесненной воды можно измерить с помощью измерительного цилиндра как разность уровня воды при погружении в него исследуемого тела и без тела.

Архимедову силу FA, действующего на тело, тонущее в воде, можно найти, измерив с помощью динамометра вес тела P в воздухе и силу P₁, удерживающую тело в равновесии при погружении его в воду:

P = F_A + P₁, F_A = P - P₁.

2. Измерьте вес Р первого тела с помощью динамометра.

3. Измерьте силу P₁, действующую на крючок динамометра при полном погружении тела в воду. Для этого укрепите динамометр на штативе и подвесьте к нему груз. Поставьте стакан с водой и опускайте муфту с лапкой и динамометром, пока все тело не окажется под водой. Это будет вес тела в воде.

4. Вычислите выталкивающую силу, действующую на тело.

5. Вместо чистой воды возьмите насыщенный раствор соли и вычислите выталкивающую силу.

6. Подвесьте к динамометру другое тело и проделайте п.2 - п.5

7. Результаты измерений и вычислений запишите в отчетную таблицу.

Жидкость

Вес тела в воздухе

Р, Н

Вес тела в жидкости

Р₁, Н

Выталкивающая сила

F, Н F=P-P₁

Р'

P''

P₁'

P₁''

F'

F''

Вода

Насыщенный раствор соли в воде

На основе выполненных опытов сделайте выводы.

Контрольные вопросы.

1. В какой воде и почему легче плавать: в морской или речной?

2. Подвешенный на нити стальной брусок погружен в воду. Назовите взаимодействующие тела и силы, действующие на брусок. Изобразите эти силы графически.

3. Объем куска железа 0,1 м³. Какая выталкивающая сила будет на него действовать при полном погружении в керосин?