Выталкивающая сила

1. Без сомнения, все наше знание начинается с опыта. Кант Иммануил (Немецкий философ, 1724 - 1804 гг.) «Один опыт я ставлю выше,

ФИЗИКА 7
Выталкивающая сила
Без сомнения, все наше знание начинается с опыта.
Кант Иммануил (Немецкий философ, 1724 - 1804 гг.)
«Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений,
рожденных только воображением».
М. В. Ломоносов

2.

1.Показать, какими буквами
обозначаются физические величины:
сила
плотность
высота
давление
объем
масса
m F
k
ρ
h
S
p
V
e
q

3. вода

2. Имеются три одинаковых сосуда:
первый наполнен водой, второй –
ртутью, третий – бензином. В каком из
этих сосудов наибольшее давление на
дно?
вода
ртуть
бензин
Ответ: в сосуде с ртутью, т. к. она (ртуть)
имеет наибольшую плотность среди
перечисленных жидкостей.

4. Тема урока: «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело»

5. Под водой мы можем поднять камень, который с трудом поднимаем в воздухе.

Если погрузить коробку под воду и
выпустить её из рук, то она всплывает.
• Как можно объяснить эти явления?

6.

Жидкость давит на дно и стенки сосуда,
а если внутрь её поместить твердое тело,
то оно также будет подвергаться
давлению.
p = ρg h

7. Распределение давлений

p1
Появление
выталкивающей силы
F2 F
выт
F1
F2
F1 p2F2
F1
F2
Fв ыт F2 F1

8. Вывод формулы для вычисления выталкивающей силы

F1
h2
F2
S1
S2
p1= ρжgh1
p2= ρжgh2
(1)
столба жидкости
до
h1 h1 – высота
F
=p
S
F
=p
S
1
1 основания
1
2
2 2
верхнего
S1=S2=S (2)
параллелепипеда,
F1= ρжgh1S
F2= ρжgh2S
(3)
h
h2 – высота столба
F2>F1 жидкости до
нижнего основания
Fвыт= F2 – F1
(4)
параллелепипеда.
Fвыт= ρж gh2S – ρж gh1S = ρж gS(h2 – h1)
h2 – h1 = h – высота параллелепипеда,
Fвыт = ρж gSh
(5)
= VТ , гдеверхней
VТ – объем
параллелепипеда
SSh
–
площадь
грани
параллелепипеда,
1
ρж VТ = mж , где mж – масса жидкости в объеме
параллелепипеда
S2 – площадь нижней грани
параллелепипеда.
Fвыт = mжg = Pж

9.

Подставим под правый шар пустой
стакан. От этого вес шаров не изменится,
равновесие
сохранится.
К коромыслу весовпоэтому
подвешены
два одинаковых
шара. Их
вес одинаков, поэтому коромысло находится в равновесии.
Нальем в стакан углекислого газа, плотность которого больше
плотности воздуха. Равновесие коромысла нарушится, показывая,
что вес правого шара стал меньше.

10. Выводы:

1. Выталкивающая сила возникает как в жидкостях,
так и в газах.
2. Выталкивающая сила появляется из-за того, что на
нижнюю грань тела действует бóльшая сила
давления, чем на верхнюю.
3. Тело выталкивается из жидкости или газа с силой
Fвыт, равной разности сил давления на нижнюю
грань тела F2 и верхнюю грань F1:
Fвыт= F2 – F1
и направлена противоположно силе тяжести,
приложенной к этому телу.
4. Выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме
погруженного в неё тела: Fж = mжg = Pж.

11. А теперь попробуем ответить на вопрос Григория Остера из его книги «Физика»:

Где больший вес имеют солидные
караси, в родном озере или на чужой
сковородке?
Ответ. С точки зрения бесстрастной физики, на чужой
сковородке. Хотя оно и родное озеро, но вес карася
там уменьшается на величину выталкивающей силы.
А на сковородке, карась, остается один на один с
силой тяжести.

12. Вспомним проблемы урока!

Под водой мы можем поднять камень,
который с трудом поднимаем в воздухе.
Если погрузить коробку под воду и
выпустить её из рук, то она всплывает.
• Как можно объяснить эти явления?

13.

Решение задач
Почему горящий керосин нельзя тушить
водой?
Ответ: Вода будет опускаться вниз и не
закроет доступ воздуха (необходимого для
горения) к керосину.

14. Решение задач

Вес стальной детали в воздухе равен 3 Н, а в
воде 2,7 Н. Чему равна выталкивающая сила?
А)
Б)
В)
Г)
5,7 Н;
0,3 Н;
3 Н;
2,7 Н.
Ответ: Б

15. Решение задач

Брусок А плотно прилегает к дну
сосуда с водой Действует ли
на него выталкивающая сила?
Ответ:
Нет. Для того чтобы появилась
выталкивающая сила необходима
прослойка воды между дном и нижней
гранью бруска. Это вызовет появление
сил давления снизу.

16.

Решение задач
Металлическая пластинка опущена в
воду. Действующая на неё выталкивающая сила равна 5 Н. На сколько
сила давления на нижнюю поверхность
пластинки больше, чем на верхнюю.
Ответ: В 5 Ньютон.

17. Решение задач

Большинство водорослей обладает
тонкими гибкими стеблями. Почему
водоросли не нуждаются в прочных,
твердых стеблях ?
Ответ: Выталкивающая сила уменьшает
вес стеблей водорослей.

18. Домашнее задание:

§ 48

19.

Спасибо за внимание!