Исследовательская работа "Архимедова сила и человек на воде" (7 класс, физика)

Автор: БАРСЕН ВЯЧЕСЛАВ Автор: БАРСЕН ВЯЧЕСЛАВ 7б класс 7б класс

Основной Основной вопрос: вопрос: Почему человек плавает? Почему человек плавает?

Цель:Цель: изучить условия и особенности плавания тел, , какую  какую  наименьшую мощность должен развить человек,  наименьшую мощность должен развить человек,  изучить условия и особенности плавания тел чтобы не утонуть в спокойной воде. чтобы не утонуть в спокойной воде.

Задачи: Задачи: 11. подобрать и изучить литературу по теме . подобрать и изучить литературу по теме 2. вспомнить историю открытия закона    2. вспомнить историю открытия закона  Архимеда Архимеда 3. вывести условие плавания тел 3. вывести условие плавания тел 4. выявить зависимость между плаванием и  4. выявить зависимость между плаванием и  состоянием здоровья состоянием здоровья 5. рассчитать архимедову силу, действующую на  5. рассчитать архимедову силу, действующую на  человека в ванной человека в ванной 6. вычислить наименьшую мощность, которую  6. вычислить наименьшую мощность, которую  должен развить человек, чтобы не  утонуть в  должен развить человек, чтобы не  утонуть в  спокойной воде спокойной воде

Предмет исследования: физика Объект исследования: закон Архимеда, вода, тело человека. Методы исследования: 1) Теоретический. 2) Прогнозирование. 3) Экспериментальный.

Гипотеза: Гипотеза: на человека в воде действует сила тяжести и  архимедова сила, и от их соотношения зависит  плавучесть тела, при условии: если незначительно  шевелить руками и ногами, при полном погружении  в воду, то можно не утонуть, а научиться плавать.

Актуальность Актуальность Человек должен управлять своим телом  Человек должен управлять своим телом  на воде в любой ситуации, чтобы не  на воде в любой ситуации, чтобы не  погибнуть. От того, как он будет  погибнуть. От того, как он будет  управлять своим телом, зависит его  управлять своим телом, зависит его  жизнь. жизнь.

Архимед Архимед Греческий математик и Греческий математик и изобретатель. изобретатель. Архимед открыл закон Архимед открыл закон о выталкивающей силе. о выталкивающей силе.

Закон Архимеда Закон Архимеда на тело, погруженное в жидкость или  газ, действует выталкивающая сила,  равная весу того количества жидкости  или газа, которое вытеснено  погруженной частью тела.

I. F  т > FA ­ тело тонет;  II. F т = FA ­ тело плавает в     жидкости;   III. F т < FA ­ тело всплывает до тех  пор, пока не начнет плавать. Применяется это условие плавания  тел и для человека. Условия плавания Условия плавания телтел

Плавание Плавание Плавание – это умение человека Здоровый образ жизни – система управлять своим телом на воде. привычек и поведения человека, направленная на обеспечение определенного уровня здоровья.

II микроисследование микроисследование Каковы условия плавания Каковы условия плавания тел?тел? Вывод:  тело будет плавать, если у него объем больше и  плотность жидкости больше. Следовательно,  плавание тел  зависит от двух условий: плотности  жидкости и объема тела

IIII микроисследование микроисследование Каково влияние дыхания человека Каково влияние дыхания человека на величину силы Архимеда? на величину силы Архимеда?

Вывод: дыхание человека влияет на силу Архимеда.  Чем глубже вдох, тем больше становится сила  Архимеда.

IIIIII микроисследование микроисследование Отчего зависит плавучесть Отчего зависит плавучесть тела человека? тела человека? Вы удерживаете в воде груз  массой 50 кг, прикладывая ту же  силу, с которой удерживаете в  воздухе 2 кг.

Если вы начали барахтаться и пытаетесь выскакивать из воды, архимедова сила уменьшается, и вы погружаетесь.

Вывод: При обучении плаванию необходимо использовать знания об архимедовой силе: А) Вытянитесь вдоль поверхности воды и полежите в этом положении. Б) Сгруппируйтесь, опустившись на дно, - и вы обязательно всплывете. А) Б)

IVIV микроисследование микроисследование Какую мощность должен Какую мощность должен развить человек, чтобы не развить человек, чтобы не утонуть в воде? утонуть в воде?

Мощность (Вт), которую нужно развить Мощность (Вт), которую нужно развить человеку плотностью ρ, чтобы не утонуть человеку плотностью ρ, чтобы не утонуть в воде с плотностью ρ00.. в воде с плотностью ρ ρρ00, кг/м3 , кг/м3 ρ=1030 ρ=1030 кг/мкг/м33 Мощность, NN, Вт. , Вт. Мощность, ρ=1040 ρ=1040 кг/мкг/м33 ρ=1050 ρ=1050 кг/мкг/м33 998,2 998,2 1010 1010 1020 1020 1030 1030 1040 1040 1050 1050 6,826,82 3,383,38 1,191,19 00 10,16 10,16 6,146,14 3,323,32 1,171,17 00 13,84 13,84 9,349,34 6,046,04 3,273,27 1,151,15 00

NN = 30 кВт = 42,5 л.с. = 30 кВт = 42,5 л.с. Вывод:   Вывод: для того чтобы человек не утонул в воде, ему  для того чтобы человек не утонул в воде, ему  необходимо при помощи усилий рук и ног  необходимо при помощи усилий рук и ног  развить небольшую мощность, чтобы  развить небольшую мощность, чтобы  скомпенсировать силу тяжести в полном объеме.  скомпенсировать силу тяжести в полном объеме.  Эта мощность вполне доступна для человека,  Эта мощность вполне доступна для человека,  поэтому, каждый из не умеющих плавать, может  поэтому, каждый из не умеющих плавать, может  этому научиться.  В этом и заключается умение  этому научиться.  В этом и заключается умение  управлять своим телом. управлять своим телом.

Спасибо за Спасибо за внимание внимание ))))