ЛАБОРАТОРНАЯ
РАБОТА.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ВЫТАЛКИВАЮЩЕЙ СИЛЫ.
Цели: обнаружить на опыте выталкивающее действие
жидкости на погруженное в нее тело и определить выталкивающую силу.
Приборы и
материалы: динамометр, штатив
с муфтой и лапкой, два тела разного объема, стаканы с водой и насыщенным
раствором соли в воде.
Указание
к работе:
1. Согласно
закону Архимеда на погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила FA, равная весу mg вытесненной жидкости:
FA = mg. (1)
Для
сравнения архимедовой силы с весом тела нужно измерить вес тела P с
помощью динамометра и вычислить архимедову силу FA. архимедова
сила FA определяется по формуле:
FA = mg =rVg (2),
где r - плотность воды (r = 1000 кг/м3),
V - объем вытесненной телом воды, g - ускорение свободного падения (g = 9,81
м/с2).
Объем V
вытесненной воды можно измерить с помощью измерительного цилиндра как разность
уровня воды при погружении в него исследуемого тела и без тела.
Архимедову
силу FA, действующего на тело, тонущее в воде, можно найти,
измерив с помощью динамометра вес тела P в воздухе и силу P1, удерживающую тело в равновесии при
погружении его в воду:
P = FA + P1, FA = P -
P1.
2. Измерьте
вес Р первого тела с помощью динамометра.
3. Измерьте
силу P1,
действующую на крючок динамометра при полном погружении тела в воду. Для этого
укрепите динамометр на штативе и подвесьте к нему груз. Поставьте стакан с
водой и опускайте муфту с лапкой и динамометром, пока все тело не окажется под
водой. Это будет вес тела в воде.
4. Вычислите
выталкивающую силу, действующую на тело.
5. Вместо чистой воды возьмите насыщенный раствор соли
и вычислите выталкивающую силу.
6. Подвесьте
к динамометру другое тело и проделайте п.2 – п.5
7. Результаты
измерений и вычислений запишите в отчетную таблицу.
Жидкость
|
Вес тела в воздухе
Р, Н
|
Вес тела в жидкости
Р1, Н
|
Выталкивающая сила
F, Н F=P-P1
|
Р’
|
P’’
|
P1’
|
P1’’
|
F’
|
F’’
|
Вода
|
|
|
|
|
|
|
Насыщенный раствор соли в воде
|
|
|
|
|
|
|
На основе
выполненных опытов сделайте выводы.
Контрольные
вопросы.
1. В какой
воде и почему легче плавать: в морской или речной?
2. Подвешенный на нити стальной брусок погружен в
воду. Назовите взаимодействующие тела и силы, действующие на брусок. Изобразите
эти силы графически.
3. Объем
куска железа 0,1 м3. Какая выталкивающая сила будет на него
действовать при полном погружении в керосин?
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.