Действие жидкости и газа на погруженное в них тело

Презентацию подготовил ученик 7 «В» класса Кочетов Михаил. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело

Из повседневной жизни известно, что вес тела уменьшается, если погрузить его в воду. На этом явлении основано, например, плавание судов. Воздушные шары поднимаются в воздух из-за существования некоторой силы, направленной противоположно силе тяжести. Силу, с которой жидкость или газ действуют на погружённое в них тело, называют также силой Архимеда. Рассмотрим природу этой силы.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Как известно, жидкость (или газ) оказывает некоторое давление на каждую точку поверхности тела, погружённого в неё. Но чем ниже точка, тем большее давление оказывается на неё. Следовательно, на нижние грани тела оказывается большее давление, чем на верхние. Значит, сила, действующая на тело снизу, больше силы, действующей на него сверху. Значит, жидкость (или газ) действует на погружённое в неё тело с некоторой силой, направленной вверх. Отметим, что если нижняя поверхность тела плотно прилегает к дну сосуда с жидкостью, то жидкость действует на тело с силой, направленной вниз, так как тогда она будет давить только на верхнюю часть тела, не проникая под нижнюю. Тогда сила Архимеда отсутствует.

Формула.

Задача. Алюминиевый цилиндр имеет в воздухе вес 54 Н, а в некоторой жидкости – 40 Н. Определите плотность жидкости.

Ответ и решение. 1) Найдём объём цилиндра: V=P/g/p, где V – объём, P - вес тела, p1 – плотность тела, т.е. V=54 Н : 10 Н/кг : 2700 кг/м3 = 0,002 м3. 2) Найдём силу Архимеда, равную разности весов в воздухе и в воде: FА= 54 Н – 40 Н = 14 Н 3) Зная объём тела и величину выталкивающей силы, найдём плотность жидкости: р2 =14 Н : 10 Н/кг : 0,002 м3= 700 кг / м3 .

Добавим, что сила Архимеда играет важную роль в жизни человека. Это, как говорилось ранее, и плавание судов, и воздухоплавание. Однако рассмотри подробнее.

Мы же с вами можем просто представить себе тихое утреннее озерцо, пение птиц, лодочку у бережка. И вот мы, полные чудесных эмоций, садимся в лодочку и что происходит? Лодочка под нашим весом погружается глубже. Если в простую деревянную лодочку сядут двое влюбленных покататься, то все будет, скорее всего, прекрасно, и признание в любви прозвучит просто волшебно на фоне рассвета и соловьев. Но если в лодку набьется полтора десятка любителей романтики, то лодочка, не успев отплыть от берега, замечательным образом опустится на дно вместе со всеми злополучными пассажирами. И тогда вместо любования природой им придется дружно доставать лодку со дна и сушить вещи у костерка, что тоже, безусловно, не лишено некоторой доли романтики.

Архимедова сила. Что же мы можем извлечь полезного из данного опыта? Когда увеличивался вес лодки, то мы видели, что лодка ниже опускалась в воду. То есть, вес тела увеличивал давление на воду, а выталкивающая сила оставалась прежней. Когда же вес тела превысил величину выталкивающей силы, то лодка под действием этой силы погрузилась на дно. То есть, существует выталкивающая сила, одинаковая для конкретного тела, но разная для различных тел. Топор, как всем известно, пойдет на дно в любом случае, а вот деревянная доска не только будет плавать на поверхности, но и может еще удержать пару пассажиров.

Топор, как всем известно, пойдет на дно в любом случае, а вот деревянная доска не только будет плавать на поверхности, но и может еще удержать пару пассажиров. Сила эта и называется архимедовой силой и выражается формулой: F_выт = g*m_ж = g* ρ_ж * V_ж = P_ж, где m_ж – это масса жидкости, а P_ж – вес вытесненной телом жидкости. А так как масса у нас равна: m_ж = ρ_ж * V_ж, то из формулы архимедовой силы мы видим, что она не зависит от плотности погруженного тела, а только от объема и плотности вытесненной телом жидкости, например, воды.

Тело же, погруженное в жидкость, теряет в своем весе ровно столько, сколько весит вытесненная им вода. Поэтому, естественно предположить, что если вес тела меньше веса воды такого же объема, то оно будет плавать на поверхности, а если больше – то утонет. Если же вес тела и воды будет равен, то тело может замечательно плавать в толще воды, как и поступают все водные обитатели.

Использованные материалы. http://ru.wikipedia.org http://www.nado5.ru/ Учебник «Физика» 7 класс. Ав. А.В. Перышкин., изд. 2014 года по ФГОСу. Голова моя необузданная.

Спасибо за просмотр этой презентации.