Урок по физике "Архимедова сила" 7 класс

37 Архимедова сила Мы уже познакомились с силой, выталкивающей тела из жидкости, силой Архимеда.  Для того чтобы измерить величину значения этой силы, проведем опыт.  Пустое ведерко и цилиндрическое тело подвесим к   пружине. Отметим растяжение пружины на штативе. Данное значение – есть вес тела в воздухе. При этом мы помним, что упругие силы пружины численно равны весу тела  в случае покоя или равномерного движения.   Отливной   сосуд,  заполненный   до   уровня   отливного   носика,   аккуратно ставим под груз.  Опустим цилиндрическое тело до полного погружения его в воду.   Часть   жидкости,   объем   которой   равен   объему   тела,   выльется   из отливного сосуда в измерительный стакан. Выталкивающая   сила   воды   действует   на   тело,   уменьшая   его   вес,   и растяжение пружины сокращается. Выльем   в   ведерко   воду,   которая   вытиснилась   телом.   Пружина растягивается, и указатель возвращается в первоначальное положение. Сделаем вывод: сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела. Это и есть закон Архимеда. Проведя алогичный опыт с газом, мы получим, что сила, выталкивающая целиком погруженное тело из газа, равна весу газа, взятого в объеме тела. Силу,   выталкивающую   тело   из   жидкости     или   газа,   называют   силой Архимеда.  Архимед   –   древнегреческий   ученый,   который   жил   во   2   в.   до   н.э.   Он первым указал на существование силы, которая выталкивает тело из жидкости или газа, и рассчитал ее значение. Согласно опыту, сила Архимеда численно равна весу жидкости в объеме тела. Массу жидкости     можно найти, умножив плотность жидкости   на объем тела, вытеснившего ее . Подставив   значение   в   равенство   выше,   получаем   формулу,   которая является математической записью закона Архимеда. Закон Архимеда:  . Глядя на закон Архимеда, уточним, от каких параметров будет зависеть сила Архимеда.От плотности вещества, в которое погружают тело, и от объема самого тела. Хорошо известен факт, что если плавающий  в озере человек перестанет грести, он начнет погружаться в воду — средняя плотность человеческого тела близка к плотности воды. А вот в мертвом море, где плотность колеблется в пределах от 1020 до 1030  килограмм   на   метр   кубический   (в  зависимости  от   температуры   и солености),   против   1000   килограмм   на   метр   кубический   в   пресной   воде, можно   спокойно   лежать   на   спине   и   читать   книгу.   При   увеличении   плотности   жидкости   выталкивающая   сила   (сила Архимеда) увеличивается. Проведем опыт. Опустим   кусочек   пластилина   в   воду,   он,   конечно,   утонет,   так   как плотность пластилина больше плотности воды.  Увеличим   объем   погруженного   тела,   сделав   из   него   чашу.   Пластилин плавает. Сделаем   вывод:   при   увеличении   объема   тела   (без   изменения   массы) выталкивающая сила также увеличивается. Зная законы физики, совсем просто стать волшебником. Этот опыт вы сможете повторить дома, удивив своих родителей и друзей. Свежее яйцо тонет в воде. Так как сила тяжести, действующая на тело, больше   силы   Архимеда.   Доливаем   в   сосуд   прозрачную   жидкость   –   яйцо всплывает. В чем секрет? Вы уже догадались? В сосуд долили сильно концентрированный солевой раствор, плотность воды увеличилась, сила Архимеда стала больше силы тяжести и яйцо всплыло. Там где яйцо утонуло:  Ответьте на вопрос, на какое из трех одинаковых тел, погруженных в воду,  действует большая сила Архимеда? Сила   Архимеда   во   всех   трех   случаях   будет   одинаковая,   так   она   не зависит от глубины погружения тела. Только от плотности жидкости и объема погруженного тела. В каком случае выталкивающая сила будет больше?Сила Архимеда зависит только от объема тела, погруженного в жидкость. Объем тела, находящегося в воде, больше во втором случае, следовательно, выталкивающая сила больше у второго бруска. Вычислите   выталкивающую   силу,   действующую   на   мраморную   плиту, если   при   полном   погружении   в   воду,   она   вытесняет   0,18(м3)   кубических метров воды. Запишем условие задачи. Объем тела составляет  VТ=0,18м3 Плотность   воды   1000   килограмм   на   метр   кубический.   Ускорение свободного падения – величина постоянная и равна 9,8   Для   решения,   запишем   закон   Архимеда.   Перемножив   ускорение свободного падения, плотность жидкости и объем полностью погруженного тела, найдем силу Архимеда. Она численно равна 1800Па. Дано: VТ=0,18м3 Решение: g=9,8 Найти: FA ­ ? Ответ:1800Па