Архимед күші

№3 орта мектебі Ашық сабақ Архимед күші 7 «б» сыныбы                                                                 Өткізген:Мұханова А.Қ.                                                                                                  физика пәнінің мұғалімі 2016­2017 оқу жылы Күні: 23.02.2017 жыл             Сыныбы:7  б Сабақтың тақырыбы : §44  Архимед күші Сабақтың мақсаты:  білімділік: оқушыларға Архимед күшінің бар екендігін тәжірибе жүзінде дәлелдеп , оның табиғаттағы пайдасы туралы түсінік беру . дамытушылық:  Архимед   күшінің   қандай   шамаларға   тәуелді   екендігін   формула   жүзінде   жазып ,формуласын   практикада   қолдана   білуді   үйрету   ,сабақты   өмірмен   байланыстыра   отырып ,шығармашылыққа баулу тәрбиелік:оқушыларды   ұқыптылыққа,жауапкершілікке,ізденімпаздыққа   ,еңбексүйгіштікке,өз   елін сүюге тәрбиелеу.  Сабақтың түрі: аралас Сабақтың типі: жаңа сабақты меңгерту Сабақ әдісі: түсіндірмелі, демонстрациялық, есептеу Пәнаралық байланыс: математика , тарих Сабақтың   көрнекілігі:АҚТ,бейнебаян,Архимед   портреті,қима   қағаздар,   топ   аттары,  цилиндр   , динамометр , штатив , суы бар ыдыс  Сабақ барысы:  І.Ұйымдастыру Сәлемдесу «Жүрек жылуы» тренингі Оқушылар орындарынан тұрады. Оң қолымызды   жүрегіміздің тұсына қойыпТопқа бөлу  Физикалық құралдардың қимасын құрастыру арқылы топтасады І топ «Манометр» ІІ топ «Барометр» ІІІ топ «Сорғылар» Оқушылар топқа бөлінгеннен кейін алдымен оларға топ ережелерін сақтауды және әр топтан топ басшысын сайлау, таймкипер және спикер тайындау II.Физикалық құралдарға шеру  Білмейтіндер ұғынсын, ал білетіндер тағы да есіне түсірсін. Физикалық құралдар анықтамасы, түрлері, қолданылуы  Манометр Сорғылар Тонометр Барометр Шприц ІІІ.Ой қозғау Проблемалық сұрақ Допты суға батырып, қолды қоя бергеннен кейін, доп қайтадан су бетіне шығады. Мұғалім: доп неге су бетіне ытқып шығады? Жауап: өйткені допқа күш әсер етті. Мұғалім: жауап дұрыс, допты судан ығыстырып шығатын күш әсер етті. Бұл күшті біз ығыстырушы күш деп атаймыз. Мұғалім: сол ыдысқа цилиндрді салайық. Дене батып кетті. Бұл жағдайда ығыстырушы күш әсер ете ме? Жауап: оқушылар әр қилы жауап беруі мүмкін. Мұғалім: цилиндрге ығыстырушы күш әсер ете ме екенін тексеру үшін, цилиндрді динамометрге іліп, динамометрдің көрсеткішін жазып аламыз. Содан кейін цилиндрді сол тұрған күйінде суға батырамыз да, динамометрдің көрсетуін жазып аламыз. Екі жағдайдағы динамометр көрсеткішін салыстырамыз. Тәжірибе жасалады. Не байқадыңдар? Жауап: Цилиндрді суға салғанда динамометрдің көрсетуі кемиді.  Мұғалім: бұдан қандай қорытынды жасауға болады? Жауап: Суға салынған кез келген денеге ығыстырушы күш әсер етеді. Мұғалім: бұл күш қалай қарай бағытталған?  Жауап: Сұйықтықта тұрған денеге әсер ететін ығыстырушы күш жоғары қарай бағытталған IV. Жаңа сабақ Тұңғыш рет осы күштің бар екенін көрсеткен және оның мәнін анықтаған   ертедегі грек ғалымы  Архимед. Архимедтің құрметіне бұл күш Архимед күші деп аталады.    FA деп белгілейміз. FA = pc g Vд Архимед ­   ежелгі   Грецияның   ұлы   ғалымы   математигі,   механигі.Сицилия   аралындағы   Сиракуз қаласында туып өмір сүрген.. Сонымен бірге, аспан денелерінің моделін жасап шығарған. Архимедтің көптеген математикалық еңбектерінің ішінде қисық сызықтың ұзындығын, әр түрлі фигуралар мен денелердің көлемін және беттің ауданын есептеуде ерекше орын алған, ол рычаг заңын, суда өлшеу арқылы қорытпалардың құрамын анықтау тәсілін тағайындаған. Ертедегі аңызға қарағанда Сиракуз патшасы Герон таза алтыннан тәж кимекші болып, атақты зергерге көп ақы төлеп, қажетті алтынды өз қолымен өлшеп береді. Зергер көп кешікпей патшаға тәжді табыс еткенде, ол патшаға аса қатты ұнайды және тәждің салмағы берілген алтынның салмағындай болып шығады. Әйтсе де зергердің біраз алтынды өзіне қымқырып қалып, оның орнына күміс қосқаны туралы сыбыс патшаға жетеді. Өзінің алданғанына ыза болған патша зергердің айласын әшкерелеп берудің амалын  таба   алмайды   да,  Архимедті   шақырып   алып,   оған  істің  мәнін  баяндайды.   Тәжді   тексеріп беруді   бұйырады.Архимедті   бұл   мәселе   қатты   ойландырады.   Көп   күн   әуреленген   ғалым   бір   күні толтыра су құйылған ваннаға түскен кезде ойына әлгі сұрақтың шешуі келген дейді. Бейнебаян Өзінің   ашқан   жаңалығына   шаттана   қуанған   ол  «Эврика!»   (Таптым!)  деп   Сиракуз   көшелерінің бойымен айғайлап жүгірген екен.Сірә,жаңалық ашқан адам ерекше бір сезімге бөленетін болар. Нәтижесінде: ернеуіне дейін су құйылған ыдыстың ішіне күміс кесегін салып, ығыстырылып шыққан судың   мөлшерін   анықтайды.   Содан   соң,   күміс   кесегін   алып   тастап,   орталанған   ыдысқа   қайтадан толтыра су құйып, алтын кесегін батырып, ығысып шыққан судың мөлшерін тағы да өлшеп алған. Бұл тәжірибеден, ол күмістің көлемі алтыннан қанша есе артық болса, оның ығыстырып шығарған суының көлемі де сонша есе көп екенін көрген. Демек, тәж таза алтын болмағаны, оған жеңіл зат қосылған. Сөйтіп, Архимед зергердің қылмысын ашқан. Егер денеге әрекет етуші ауырлық күші мен архимед күшіне тең болса, онда дене сұйықтың кез келген жерінде тепе­теңдік қалпын сақтай алады. F a  Ä  F gV Ä A   c gV ..ñû Егер денеге әрекет ететін ауырлық күші архимед күшінен артық болса, онда дене сұйыққа батады.  FF a A  gV Ä   c Ä gV ..ñû Егер ауырлық күші архимед күшінен кем болса, онда дене сұйықтың бетіне көтеріледі.  FF A a  gV Ä   c gV Ä ..ñû . Ä Егер дене сұйық бетінде жүзіп жүрсе, дененің сұйыққа батқан бөлігінің көлемі сұйық пен материалы тығыздықтарының арақатысына байланысты болады:  ñ   Ä , V  V  Ä  ñ Бейнебаян áá . Сұйықтың қысымы туралы білімімізге сүйене отырып,осы сұйыққа батырылған денеге қандай күштер әрекет ететінін қарастырайық.Дененің бүйір жақтарына әрекет ететін күштер тең және олар бірін –бірі тегеріп тұрады.Бұл күштердің әрекетінен тек дене сығылады.Дененің үстіңгі жағын биіктігі Һ1 су бағаны Ғ1 күшпен , ал төменгі жағын биіктігі Һ2 су бағаны Ғ2 күшпен қысады. Мұндағы Һ2 су бағанының биіктігі Һ1  биіктіктен көп, сондықтан Ғ2  күші де Ғ1  күштен көп болады. Демек, денені сұйықтан ығыстыратын күш Ғ1 жәнеҒ2 күштерінің айырмасына тең, яғни Ғы Ғ═ 1­Ғ2. Сонымен, сұйыққа батырылған денеге осы денені сұйықтан ығыстыратын күш әрекет етеді. Тұңғыш рет осы күштің бар екенін көрсеткен және оның мәнін анықтаған    ертедегі грек ғалымы Архимед. Архимедтің құрметіне бұл күш Архимед күші деп аталады.    FA деп белгілейміз. FA = pc g Vд Мұндағы ,     Vд ­ дененің көлемі pc –  сұйықтың тығыздығы g ­ тұрақты шама FA ­ тәуелді сұйықтың тығыздығына және көлеміне FA ­ тәуелді емес сұйыққа батырылған дененің тығыздығына Салмақпен байланыстырып мынадай өрнек жазамыз :     P1 = P – FA немесе P1 = mg­gmс Мұндағы ,  P1 – сұйық ішіндегі қысым P ­ вакуумдағы қысым mс –  ығыстырған сұйықтың массасы ρ ρ ρ 2­ h1)=  ghS=  gV; F=pS=ρghS; FЫ=F2­F1= ghρ 2S­ ghρ 1S= gS(h FЫ= ρС gVД немесе  FА= ρС gVД Архимед күші: FА= ρС gVД Архимед заңы Сұйыққа батырылған денеге осы дене   ығыстырып шығарған сұйықтың салмағына тең ығыстырушы күш әрекет етеді. Сөздікпен  жұмыс Архимед күші­ Сила Архимеда­ Archimedean principle Ығыстырушы күш­ выталкивающая сила­buoyant force Сергіту сәті V. Бекіту Физикалық жәрмеңке Деңгейлік есептер Оқулықпен жұмыс І деңгей 23­жаттығу(1) №1.Суға көлемі 100см 3 анықтаңдар.Судың тығыздығы 1000кг/м 3   болатын денеге батырылған.Осы денеге әрекет ететін   ығыстырушы күшті ХБЖ  =1*10­4м3  формуласы  FА = ρcVcg.  шешуі  ҒА=1000*10­4*10=1H  Берілгені  V=100см3  ρ=1000кг/м3.  т/к FА ­?  ІІ деңгей 23­жаттығу (3) №2   Керосинге   массасы   500г   темір   кесегі   батырылған.Ығыстырушы   күшті   анықтаңдар.Темірдің тығыздығы ρ =7900кг/м  ρ =800кг/м 3 , ал керосиндікі  Жауабы: ҒА=1H  3       Берілгені  m=500г  ρ(т)=7900кг/м3.  ρ(к)=820кг/м3.  т/к FА ­?  ІІІ деңгей 23­жаттығу (4) Берілгені  m=600 кг V=0,23м3 ρ(с)=1000кг/м3.  т/к FА ­? P1=? ХБЖ  =0,5 кг  формуласы  FА = ρ(к)Vcg.  V=m/ ρт  шешуі  V=0.5/7900=6,3*10­5м3  ҒА=820*6,3*10­5*10=0,51H  Жауабы: ҒА=0,51H  формуласы  FА = ρ(к)Vcg.  P=mg P1=P­FA шешуі   P=600кг*10 Н/кг=6000Н ҒА=1000кг/м3*10Н/кг*0,23м3=2300Н P1=6000Н­2300Н=3700 Н=3,7 кН Жауабы: ҒА=2300Н                    P1=3,7 кН Топтық жұмыс  «Манометр»  тобы 1.Мәтінді аудару,постер қорғау Archimedes, an ancient Greek mathematician, physicist, engineer, inventor, astronomer.                                  Archimedes was the father of geometry.  He discovered the value of «pi». Which is the ratio of the circumference of a circle to its diameter.  Eventually, he discovered the principle of displacement:  that an object put wholly or partly into water  loses weight equal to the weight to water it displaces.  «Барометр» тобы 2.Формулалар құрастыру, қазақшаға аудару Buoyant force is given by: Fb = g ρ V ........................(1)Also Fb = Pa – Pf ...................(2)where, F = Buoyant force g = Acceleration due to gravity ρ = Density of the fluid V = Volume of the object inserted into the fluid Fb is the Buoyant force Pa = the Normal weight of the object when it is in air Pf = the Apparent weight of the object when it is immersed in the fluid Archimedes Principle Definition The Archimedes Principle States that "When an object floats into the fluid, it displaces the fluid of its own  weight." «Сорғылар»  тобы 3.Тәжірибе көрсету 1 сурет : Суға қант кесегін салу  2 сурет: Суға тығынды салу  3 сурет : Суға мұз кесегін салу  ρ ρ  Суда рафинад:                       Суда тығын:                                  Суда мұз кесегі: . ρ қант = 1600 кг/м3                  . тығын = 240 кг/м3                          . мұз = 900 кг/м3 . ρ су = 1000 кг/м3                     . су = 1000 кг/м3                             . су = 1000 кг/м3   Fa > FA                                    Fa < FA                                            Fa = FA   ρ ρ . қант >. су                                 тығын <. су                                           мұз =. су              Қорытынды: ­ Ауырлық күші Архимед күшінен үлкен болған жағдайда, дене сұйыққа батып кетеді: Fa > FA ­ Ауырлық күші Архимед күшінен кем болған жағдайда, дене сұйықтың бетінде жүзіп жүреді: Fa < FA ­ Ауырлық күші Архимед күшіне тең немесе жақын болған жағдайда, дене сұйыққа батып, оның ішінде жүзіп жүреді: Fa = FA ρ ρ ρ ρ ρ ρ Архимед күші Тәуелді емес 1) дененің пішініне; 2) дененің тығыздығына. Тәуелді 1) дененің көлеміне; 2) сұйықтың тығыздығына. VI.Қорытындылау Шығу парағы Бүгін біз не өттік? Қандай сұрақ бар? Менің сабақ туралы ойым VІI.Бағалау                           Дене сұйыққа батады                 дене жүзеді              дене көтеріледі IХ. Үйге: § 44, 23 – жаттығу (6 ­9)