МОУ «Начальная общеобразовательная школа №2» Корабли. Почему они не тонут. Выполнил: Зайцев Кирилл,ученик 2 «А» класса. Руководитель: Мачалова Ю. В.
Содержание I. Введение. 1. Обоснование выбора темы работы.2. Цели и задачи работы.3. Построение гипотез, определение методов исследования, составление плана работы. II. Основная часть. Проверка гипотез.Выталкивающая сила воды.Закон Архимеда.III. Заключение.
Однажды я с папой слепил из пластилина корабль. Мы решили опустить его на воду. Я увидел, что корабль на самом деле плавает и не тонет!!!
Мне стало интересно: « Почему он не тонет, он же из пластилина? А настоящие корабли? Они ведь очень большие и не из пластилина, а из стали?!»Я решил провести исследование и найти ответ на вопрос.: «Почему корабли не тонут?Цель: Исследование вопроса: «Почему корабли не тонут?»Задачи: 1. Собрать и проанализировать информацию о причинах, по которым корабли держатся на плаву.2. Провести опыты, объясняющие, почему корабли не тонут.Гипотезы:1. Пластилин легкий материал, поэтому пластилиновый кораблик не тонет в воде.2. Стальные корабли не тонут, потому что они легче воды, так как в них есть воздух.
Методы исследования:«Подумай сам».«Посмотри в книгах».«Спроси у других людей».«Используй компьютер».«Понаблюдай».«Проведи опыты, эксперимент».План исследования:Проверка гипотез.Изучение литературы и анализ.Наблюдение в бассейне и в ванной.Проведение опытов и экспериментов.Работа с компьютером.
Я узнал от папы, что есть тела и вещества легче воды и тяжелее воды.Вначале, я решил проверить правильность своей гипотезы о том, что пластилин легкий материал, и поэтому мой кораблик не затонул. Я скатал шарик из такого же куска пластилина, что и кораблик, и опустил его в воду. Пластилиновый шарик затонул.Гипотеза не подтвердилась!Вывод: Пластилин не легкий материал, он тяжелее воды.Далее, я решил обратиться к литературе.Так как меня интересует способность любых кораблей держаться на воде и не тонуть, я решил узнать об этом побольше.С чего начался корабль? С бревна. Повалил человек дерево. Обрубил сучья. Выдолбил ствол, сел и поплыл. Эскимосы делали лодки из кожи животных, египтяне из папируса.Устал грести человек и сделал парус. Как сказать, смелого море не остановит…В дальнейшем люди начали строить корабли из других материалов: металла, пластика и.т.д. Из своих наблюдений мы знаем, что пластик и дерево хорошо держатся на воде, а металл погружается в воду. Как же стальным кораблям удается держатся на плаву и не тонуть?
Из книг я узнал, что вода умеет выталкивать любые тела. Если стоять в плавательном бассейне по горло в воде, опустив руки по бокам, то руки будут постепенно подниматься. Вода выталкивает их. Это действительно так, я пробовал.Проверим это утверждение на опыте 1: «Тонет, не тонет.» Вывод: Пробковые и деревянные тела вода выталкивает, а металлические и стеклянные – нет. Значит ли это, что приведенное выше утверждение неверно?
Проведем следующий опыт 2:«Шайба на резинке».Привяжем к металлической шайбе тонкую резиновую нить так, чтобы шайба висела на нити. Затем, измерим длину резинки – 22 см.Опустим шайбу, подвешенную на резинке, в сосуд с водой.Измерим теперь длину резинки – 20 см.Длина резинки стала короче – на 2 см!!!Вывод: Вода выталкивает и металлические тела.Значит, утверждение о том, что вода выталкивает любые тела – верно. Только одни тела ей выталкивать легко, а другие – нет.А еще, я узнал, что для выталкивающей силы воды люди придумали еще одно название – поддерживающая.
Куда же направлена выталкивающая сила?Выталкивающая сила всегда направлена вертикально вверх.Это видно на следующем опыте 3: «Только вверх»Привяжем камень короткой ниткой к пробке и опустим в воду.Камень затащил пробку под воду.Отвесно натянутая нить показывает, что выталкивающая сила, которая действует на пробку, направлена вертикально вверх.287 – 212 лет до н.э. жил древнегреческий ученый Архимед. Он открыл один из основных законов физики, который гласит что «…На тело, частично или полностью погруженное в жидкость, действует вертикально вверх выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной телом…»Стальной корабль не тонет, потому что он вытесняет много воды. Чем больше какой-то предмет вытесняет воды, тем сильнее она выталкивает его.
А сколько весит вода, которую вытесняет мой кораблик? А сколько весит сам кораблик?Определю массу этих предметов. Опыт 4: «Что сколько весит?»Ставим в большой таз тазик поменьше, наливаем в меньший таз воду доверху, опускаем кораблик, собираем вытесненную воду в пластиковый стакан и ставим на весы. Масса воды со стаканом – 49 г 200 мг.Ставим на чашу весов кораблик и пластиковый стакан. Масса кораблика со стаканом – 28 г 200 мгВывод: Вес вытесненной корабликом воды и вес самого кораблика не совпадают. Масса кораблика легче массы воды на 21 г. Он плавает и не тонет. Продолжаем опыт: Нагрузим кораблик до 49 г. Он затонул. Уменьшаем вес груза. Кораблик держится на плаву, если вес груза не превышает 16 г.Я прочитал, что судостроителям приходится так рассчитывать корпус всякого корабля, чтобы при погружении его в воду до определенного уровня (до грузовой ватерлинии) вес вытесненной воды оказался бы равным весу судна с его грузом.Такую задачу удается решить потому, что внутри корпуса корабля много пространства, заполненного воздухом (который легче воды): помещение для жилья, грузовые трюмы, погреба, служебные помещения. Кроме того, на корабле много предметов изготовлено из дерева, пластмасс, затем есть мазут и масла. Все это легче воды. Даже при значительном возвышении корпуса корабля над водой, вес вытесненной воды равен весу корабля со всем его грузом.
Заключение.Я нашел ответ на свой вопрос «Почему корабли не тонут». Первая гипотеза моя не подтвердилась, вторая подтвердилась частично, но я узнал много нового про кораблестроение, про свойства воды, про закон Архимеда.Конечно есть еще много того, что я не понимаю, например физические понятия, законы, формулы, но, думаю, в старших классах я смогу разобраться в этом вопросе подробнее.А сейчас, я смогу рассказать своим друзьям и одноклассникам о своих открытиях. Еще я приготовил для них интересные вопросы, может быть, кто-нибудь тоже заинтересуется этой темой, и мы будем проводить исследования вместе. Вопросы.1. Почему больно лежать на морской гальке на берегу, а не больно лежать на таких же камешках погрузившись в море?2. Почему тяжесть ведра с водой мы начинаем ощущать только с того момента, когда ведро показывается над поверхностью воды в колодце или реке?3. Как Архимед помог наказать недобросовестного ювелира?
Список литературы:Ушаков С. З. Плавание тел [Текст] / С. З. Ушаков: детская энциклопедия, том 3 «Числа и фигуры, вещество и энергия». – Москва: «Издательство Академии Педагогических Наук РСФСР», 1961. – С. 279-288.Перля З. Н. Корабли [Текст] / З. Н. Перля: детская энциклопедия, том 3 «Числа и фигуры, вещество и энергия». – Москва: «Издательство Академии Педагогических Наук РСФСР», 1960. – С. 443-459.Сахарнов С. В. Плывут по морям корабли [Текст] / С. В. Сахарнов, К. Д. Арон // «Едем, плаваем, летаем». – Москва: «Детская литература», 1993. – С. 7-36.