Сила Архимеда

1. АРХИМЕДОВА СИЛА

2. Повторение!!!

Определите
глубину
погружения батискафа, если
на его иллюминатор
площадью 0,12 м2 , давит
вода с силой 1,9 МН.

3. ЛЕГЕНДА ОБ АРХИМЕДЕ

Архимед (287-212 до н.э.)

4. Легенда об Архимеде

В это время Сиракузами правил царь Гиерон.
Он поручил Архимеду проверить честность
мастера, изготовившего золотую корону.
Хотя корона весила столько, сколько было
отпущено на нее золота, царь заподозрил,
что она изготовлена из сплава золота с
другими, более дешевыми металлами.
Архимеду было поручено узнать, не ломая
короны, есть ли в ней примесь.

5.

Ликующий и возбужденный своим открытием,
Архимед воскликнул: «Эврика! Эврика!», что
значит: «Нашел! Нашел!»
Именно с помощью
выталкивающей силы
Архимед решил задачу царя.
Идея решения пришла к
ученому внезапно, когда он,
находясь в бане, погрузился в наполненную
водой ванну,
его осенила мысль, давшая решение задачи.

6. Закон Паскаля

Давление в жидкости
или газе передается во
всех
направлениях
одинаково и
не зависит
от ориентации
площадки, на которую
оно действует.

7. ПОЧЕМУ Р1 > Р2 ?

ПОЧЕМУ Р
Р2
1
> Р ?
2
На погруженное в
жидкость тело
со всех
сторон
действует
гидравлическое давленИЕ.
P1>
P так как
2
Р1
С ГЛУБИНОЙ ДАВЛЕНИЕ
УВЕЛИЧИВАЕТСЯ

8. ЗАКОН АРХИМЕДА

Сила Архимеда,
выталкивающая
целиком погруженное в
жидкость или газ тело,
равна весу жидкости
или газа в объеме
этого тела.
FA = Рж
FA = g ρж Vт

9. НАПРАВЛЕНИЕ FA

Сила
FA
FT
Архимедаэто сила,
выталкивающая
тело из
жидкости и газа,
направленная
вертикально
вверх.

10. Способ определения FA

ЦИЛИНДР
ВЕС ТЕЛА В
ВОЗДУХЕ
Р1
МЕДНЫЙ
,
н
40
ВЕС ТЕЛА В
ЖИДКОСТИ
Р2, Н
35
ЛАТУННЫЙ
36
31
СТАЛЬНОЙ
21
16
СИЛА
АРХИМЕДА
FA=P1-P2 ,H

11. Способ определения Fвыт

FВыталкив ающая
F2 F1

12.

Выясним, от каких величин зависит
архимедова сила, а от каких – не
зависит.

13.

Архимедова сила
зависит
не зависит
объема тела
плотности
жидкости
объема
погруженной
части тела
плотности тела
формы тела
глубины
погружения

14. ФОРМУЛА ДЛЯ РАСЧЕТА СИЛЫ АРХИМЕДА

FА=p g v
ж
pж-плотность
т
жидкости
g- ускорение свободного падения
vт- объем части тела ,находящейся в
жидкости

15. ПОДУМАЙ !

На какой из опущенных в воду
стальных шаров действует
наибольшая выталкивающая
сила?

16. ПОДУМАЙ !

Одинакового объема тела – стеклянное
и стальное – опущены в воду.
Одинаковы ли выталкивающие силы,
действующие на них?

17. ПОДУМАЙ !

Как изменится выталкивающая сила
на данное тело при погружении его в
жидкости на разную глубину?

18. ПОДУМАЙ !

Изменится ли выталкивающая сила,
если брусок, находящийся в жидкости,
перевести из положения а в положение
б?

19. ПОДУМАЙ !

Подвешенные к коромыслу весов одинаковые
шары погрузили в жидкость сначала так, как
показано на рисунке а, а затем так, как
показано на рисунке б. В каком случае
равновесие весов нарушится? Почему?

20. ПОДУМАЙ !

Кусок стального
рельса находится
на дне реки. Его
приподняли и
поставили
вертикально.
Изменилась ли при
этом действующая
на него
выталкивающая
сила, если при
подъеме часть
рельса окажется
над водой?

21. Условия плавания тел

1. Если FАРХ.>mg - тело
всплывает, до тех пор,
пока силы не
уравновесятся.
2.FАРХ.<mg - тело тонет.
3. FАРХ.=mg –
тело плавает в любой
точке жидкости (газа).

22. Условие плавания тел

Если плотность тела больше плотности
жидкости, то тело в ней тонет.
Если плотность тела меньше плотности
жидкости, то тело в ней всплывает.
При равенстве плотностей тела и
жидкости, тело плавает.
Вывод: если вес тела равен
выталкивающей силе, то тело
плавает

23.

ПЛОТНОСТЬ
ВОДЫ
P, КГ/М3
1000
ПЛОТНОСТЬ
ВЕЩЕСТВА
P, КГ/М3
7800( СТАЛЬ)
1000
1000 (ПОЛИЭТИЛЕН)
13600(РТУТЬ)
1000
900 (ЛЁД)
1000
800 (НЕФТЬ)
1000
КАК ВЕДЕТ
СЕБЯ ТЕЛО

24.

ПЛОТНОСТЬ
ВОДЫ
P, КГ/М3
ПЛОТНОСТЬ
ВЕЩЕСТВА
P, КГ/М3
7800( СТАЛЬ)
КАК ВЕДЕТ
СЕБЯ ТЕЛО
ПЛАВАЕТ
1000
1000 (ПОЛИЭТИЛЕН)
13600(РТУТЬ)
1000
900 (ЛЁД)
ВСПЛЫВАЕТ
1000
800 (НЕФТЬ)
ВСПЛЫВАЕТ
1000
1000
ТОНЕТ
ТОНЕТ

25. ИНФОРМАЦИЯ

Средняя плотность человека несколько
больше плотности воды. Поэтому в
пресной воде не умеющий плавать
человек тонет.
У
соленой воды плотность выше.
Плотность воды в заливе Кара-БогазГол в Каспийском море на 20%
больше ,чем у пресной воды. В этом
заливе невозможно утонуть. Можно
лечь на воду и читать книгу.

26. ИНФОРМАЦИЯ

Средняя плотность живых организмов,
населяющих водную среду , мало отличается от плотности воды.
Поэтому их вес уравновешивается Архимедовой силой.
Благодаря этому водные животные не
нуждаются в столь прочных и массивных скелетах, как наземные.
По этой же причине эластичны стебли
водных растений.

27. Плавательный пузырь рыбы легко меняет свой объем. Киты регулируют глубину погружения за счет изменения объема легких.

28. ПРИМЕРЫ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ АРХИМЕДА

ВОЗДУХОПЛАВАНИЕ
АЭРОСТАТ
ДИРИЖАБЛЬ
ВОЗДУШНЫЕ ШАРЫ
ПЛАВАНИЕ
СУДОВ
КОРАБЛИ
ПАРОМЫ
ПОДВОДНЫЕ ЛОДКИ
БАТИСКАФЫ

29. ТЕСТЫ

1.Вес стальной детали в воздухе 3 H ,а в воде 2,7
H . Чему равна Архимедова сила?
а)5,7H
б)3H
в)0,3H
г)2,7H
2.Железный и деревянный шары равных объемов
бросили в воду. Равны ли выталкивающие
силы, действующие на эти шары.
а)на железный шар действует большая
сила
б)на деревянный шар –большая сила
в)на оба шара- одинаковые силы

30.

3.Железное и деревянное тела равных
масс бросили в воду. Равны ли
выталкивающие силы ,действующие на
каждое тело?
а)на железное тело действует большая
сила
б)на деревянное тело действует большая
сила
в)на оба тела действуют одинаковые силы

31.

4.Архимедова сила определяется
формулой
а) FА=p g h
б) FА=p g v
в) FА=mg
г) FА=p g v
ж
т
т
ж
5.Как изменится осадка корабля
при переходе из реки в море?
а) увеличится
б) не изменится
в) уменьшится

32. Домашнее задание

§50,51;
Упр 26 ( № 3, №4, №5 )

33. АРХИМЕДОВА СИЛА

Д/З пар 52,53; упр 28

34. Проверь Д/З: упр 26

№1. весы в равновесии
ρсв = 11 300 кг/ м 3
ρал = 2700 кг/м 3
mсв = m ал
V св < V ал
Fа св < Fа ал
№2. ρ1 = ρ2
V 1= V2
ρв = 1000 кг/м 3
ρ м = 900 кг/м 3
Fа в < Fа м
тело в масле перевесит(тяжелее)

35. Проверь Д/З: упр 26

№3.
Fа = ρg V погр.
ρв = 1000 кг/м 3
ρ кер = 800 кг/м 3
Fа = 1 Н =0,98 Н
Fа = 0,8 Н
№ 4. Fа = Р – Fа = 44000 – 20000= 24000 Н
m= V *ρ = 2200*2 = 4400 кг
Fа = Р – Fа = 44000 – 25,8= 43974,2 Н

36. Проверь Д/З: упр 26

Fа = ρg V погр.
ρ з.к. = m/ V = 16 000 кг/м 3
P = mg m= 20 H/ 10 = 2 кг
F= P возд - P вод = 20 Н - 18,75Н= 1,25 Н
Fа = ρg V погр.
V погр = 0,000125 м 3
M кор = m зол + m сер= ρV зол + ρV сер
V зол = х V сер = (0,000125 – х)
0,00007 = m = 1,4 кг = 70% - золото
m = 2-1,4 кг = 0,6 кг = 30% - серебро
№5.

37.

Решение задач
1. На какой из
опущенных в воду
шаров действует
наибольшая
выталкивающая
сила?

38.

Решение задач
2. На рычажных весах уравновешены два
тела. Нарушится ли равновесие, если их
погрузить в сосуд с керосином?

39.

Решение задач
3. На рычажных весах уравновешены два
тела. Нарушится ли равновесие весов,
если одно тело погрузить в воду, а другое
в машинное масло?

40.

Решение задач
4. Какую силу надо приложить чтобы
поднять под водой тело массой 30 кг,
объем которого 0,012 м3.
5. Было установлено, что при полном
погружении куска меди в керосин вес
его уменьшился на 160 Н. Каков объем
этого куска меди?

41.

Решение задач
6. Плот состоит из 12 сухих еловых
брусьев. Длина каждого бруса 4м,
ширина 30 см и толщина 25 см. Можно
ли на этом плоту переправить через
реку автомашину весом 10 кН?
7. Какой минимальный объем должна
иметь подводная часть лодки массой
7 кг, чтобы удержать на воде юного
рыболова, вес которого равен 380 Н?

42.

Решение задач
8. Пробку массой 100 г положили на
поверхность воды. Определить силу
Архимеда и ту часть объема пробки,
которая находится в воде. Плотность
пробки 200 кг/куб.м
9. Считая, что плотность воздуха
1,29 кг/ м 3 а водорода- 0,098 / м 3,
вычислите подъемную силу
воздушного шара объемом 1000 м 3 ,
наполеннного водродом .

43. Решение задач

10. Один из первых конструкторов
Сантос Дюмон построил шар объемом
113 м3 и массой со всем
оборудованием 27,5 кг. Шар был
наполнен водородом . Мог ли на
таком шаре подняться конструктор,
если его масса 52 кг ?

44. Домашнее задание

§52,53;
№ 526, 508 ( сборник)