Презентация к уроку по физике "Решение задач по теме "Сила Архимеда. Условия плавания тел" " 7 класс

• 1 слайд

  Решение задач по теме: « Сила Архимеда. Условие плавание тел».
  
  

• 2 слайд

  Сумму сил гидростатического давления, действующих на тело, покоящееся внутри жидкости, называют силой Архимеда.
  Закон Архимеда.
  На погружённое в жидкость (или газ) тело действует выталкивающая и направленная вертикально вверх сила, равная по модулю весу вытесненной этим телом жидкости (или газа).
  FА = pж • g • Vж = mж • g = Pж
  где: FА — Архимедова сила, pж — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения, Vж — объем жидкости, mж — масса жидкости, Pж — вес жидкости.
  Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют архимедовой силой в честь древнегреческого учёного Архимеда, который впервые указал на её существование и рассчитал её значение.
  

• 3 слайд

  Силу, с которой тело, находящееся в жидкости, выталкивается ею, можно рассчитать.
  Можно определить её значение на опыте, используя для этого прибор, изображённый на рисунке 100.
  
  
  
  
  Рис.100. Опыты с ведёрком Архимеда
  К пружине подвешивают небольшое ведёрко и тело цилиндрической формы. Растяжение пружины отмечает стрелка на штативе (рис. 100, а). Она показывает вес тела в воздухе. Приподняв тело, под него подставляют отливной сосуд, наполненный жидкостью до уровня отливной трубки. После чего тело погружают целиком в жидкость (рис. 100, б). При этом часть жидкости, объём которой равен объёму тела, выливается из отливного сосуда в стакан. Указатель пружины поднимается вверх, пружина сокращается, показывая уменьшение веса тела в жидкости. В данном случае на тело, наряду с силой тяжести, действует ещё и сила, выталкивающая его из жидкости. Если в ведёрко вылить жидкость из стакана (т. е. ту, которую вытеснило тело), то указатель пружины возвратится к своему начальному положению (рис. 100, в).
  На основании данного опыта можно сказать, что сила, выталкивающая целиком погружённое в жидкость тело, равна весу жидкости в объёме этого тела.
  Если бы подобный опыт проделать с телом, погружённым в какой-либо газ, то он показал бы, что сила, выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объёме тела.
  

• 4 слайд

  Опыт подтвердил, что архимедова (или выталкивающая) сила равна весу жидкости в объёме тела, т. е. FА = Рж = gmж. Массу жидкости mж, вытесняемую телом, можно выразить через её плотность (ρж) и объём тела (Vт), погружённого в жидкость (так как Vж — объём вытесненной телом жидкости равен Vт — объёму тела, погружённого в жидкость), т. е. mж = ρжVт
  Из этого получим:
  Архимедова сила зависит от плотности жидкости, в которую погружено тело, и от объёма этого тела.
  Но она не зависит, от плотности вещества тела, погружаемого в жидкость.
  Определим теперь вес тела, погружённого в жидкость (или в газ). Так как две силы, действующие на тело в этом случае, направлены в противоположные стороны (сила тяжести вниз, а архимедова сила вверх), то вес тела в жидкости P1 будет меньше веса тела в вакууме Р = gm (m — масса тела) на архимедову силу FA = gmж (mж — масса жидкости (или газа), вытесненной телом), т. е.
  P1 = Р - FА, или P1 = gm - gmж.
  

• 5 слайд

  Плавание — это способность тела удерживаться на поверхности жидкости или на определённом уровне внутри жидкости или газа.
  На любое тело, находящееся в жидкости, действуют две силы, направленные в противоположные стороны: сила тяжести и архимедова сила. Сила тяжести равна весу тела и направлена вниз, архимедова же сила зависит от плотности жидкости и направлена вверх
  Тело тонет, если Fт > FА ;
  Тело всплывает, если Fт < FА .
  Тело плавает, если FТ = FА ;
  Условия плавания тел:
  Рис.101
  

• 6 слайд

  Если тело плавает в жидкости, то вес вытесненной им жидкости равен весу этого тела в воздухе.
  Если плотность сплошного твёрдого тела больше плотности жидкости, то тело в такой жидкости тонет. Тело с меньшей плотностью всплывает в этой жидкости.
  Чем меньше плотность тела по сравнению с плотностью жидкости, тем меньшая часть тела погружена в жидкость. (Рис.102)
  Рис.102
  

• 7 слайд

  Самостоятельно решите следующие задачи:
  1.Определите силу Архимеда, действующую на мальчика, нырнувшего в воду. Объем тела мальчика V=0,03 м3. Коэффициент g=10 Н/кг.
  Дано: Решение:
  V= 0,03 м3 FА=gmж= gpжvж
  g=10 Н/кг FА=10*1000*0,03=300H
  FА - ?
  Ответ: FА = 300 Н.
  2.На наполненный гелием шар объемом V=6 дм3 действует в воздухе выталкивающая сила F= 72 мН. Определите плотность воздуха.
  Дано: Си: Решение:
  V = 6дм3 = 6∙10-3м3 FА=gpжVж
  FА= 72 мН= 72∙10-3 Н p=FА/gV
  Ρвозд-? p=72*10-3/10*6*10-3=1,2кг/м3
  
  Ответ: p=1,2 кг/м3.
  

• 8 слайд

  3.Пенопластовый буй объемом V=4 дм3 удерживается леской так, что ровно половина его погружена в воду. Какие силы действуют на буй? Определите значение каждой из них. Плотность пенопласта ρпенопл.=200 кг/м3.
  Дано: Решение:
  V=4 дм3 FА=gpV
  ρпенопл.=200 кг/м3 FА=10*1000*0,002=20H
  ρв= 1000 кг/м3 FТ=gm=gpV
  Vводы= V/2 FТ=10*200*0,004=8H
  FA- ? F=FА-FТ
  FT- ? F=20-8=12H
  F- ? Ответ: FА=20H; FТ=8H; F=12H
  

• 9 слайд

  4.Сосуд с водой установлен на столике динамометра, который показывает силу F=6 Н. Какими станут показания динамометра, если алюминиевый груз объемом V=14 см3 опустить в воду сначала так, чтобы он не касался дна, а затем так, чтобы он лёг на дно сосуда при опущенной нитке?
  Дано: Си: Решение:
  V=14 см3=14∙10-6м F1=F+FТ=F+pvg
  ρв= 1000 кг\м3 F1=6+2700*14*10-6*9,8=6,37H
  ρал= 2700 кг\м3 F2= F+F=F+pVg
  F = 6 H F2=6+1000*14*10-6*9,8=6,137H
  F1- ? Ответ:F1=6,37; F2=6,137
  F2- ?