Презентация на тему: Сила Архимеда

Содержание : Имя ученого, установившего закон; его краткая биография. Формулировка закона. Математическое выражение данного закона. Опыты, подтверждающие справедливость закона. Объяснение закона с точки зрения с молекулярно-кинетической теории . Способ практического использования закона.

Историческая справка. Архимед(287–212 до н. э.) – величайший древнегреческий ученый и изобретатель. Ему принадлежат изобретение архимедова винта, определение состава сплава взвешиванием в воде. Установил правило рычага, открыл закон гидростатики.

Продолжение исторической справки: Существует легенда о том, как Архимед пришел к открытию, что выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме тела. Он размышлял над задачей, заданной ему сиракузским царем Гиероном ( 250 лет до н.э.). Архимеду было поручено узнать, не ломая короны, есть ли в ней примеси. И вот однажды…….

Продолжение исторической справки При решении этой задачи Архимед пришел к выводу: тела, которые тяжелее жидкости, будучи опущены в неё, погружаются все глубже, пока не достигают дна, и, пребывая в жидкости, теряют в своем весе столько, сколько весит жидкость, взятая в объеме тел.

Закон Архимеда можно истолковать с точки зрения молекулярно-кинетической теории. В покоящейся жидкости давление производится посредством ударов движущихся молекул. Когда некий объем жидкости вымещается твердым телом, направленный вверх импульс ударов молекул будет приходиться не на вытесненные телом молекулы жидкости, а на само тело, чем и объясняется давление, оказываемое на него снизу и выталкивающее его в направлении поверхности жидкости. Если же тело погружено в жидкость полностью, выталкивающая сила будет по-прежнему действовать на него, поскольку давление нарастает с увеличением глубины, и нижняя часть тела подвергается большему давлению, чем верхняя, откуда и возникает выталкивающая сила. Таково объяснение выталкивающей силы на молекулярном уровне.

Такая картина выталкивания объясняет, почему судно, сделанное из стали, которая значительно плотнее воды, остается на плаву. Дело в том, что объем вытесненной судном воды равен объему погруженной в воду стали плюс объему воздуха, содержащегося внутри корпуса судна ниже ватерлинии. Если усреднить плотность оболочки корпуса и воздуха внутри нее, получится, что плотность судна (как физического тела) меньше плотности воды, поэтому выталкивающая сила, действующая на него в результате направленных вверх импульсов удара молекул воды, оказывается выше гравитационной силы притяжения Земли, тянущей судно ко дну, — и корабль плывет.

Опытное обоснование: К пружине подвешивают ведерко и тело цилиндрической формы. Растяжение пружины отмечает стрелка на штативе. Она показывает вес тела в воздухе.

Продолжение опытного обоснования: Приподняв тело, под него подставляют отливной сосуд, наполненный жидкостью до уровня отливной трубки. Тело целиком погружают в жидкость. При этом часть жидкости, объем которой равен объему тела, выливается из отливного сосуда в стакан. Указатель пружины поднимается вверх, показывая уменьшение веса тела в жидкости.

Продолжение опытного обоснования: Если в ведерко вылить жидкость из стакана, ту которую вытеснило тело, то указатель пружины возвратится к своему начальному положению. На основании опыта можно сделать вывод, что сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела.

Закон Архимеда. «На тело погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной этим телом». FА=Pж = gmж = g gжVтела

Данный закон показывает связь между плотностью жидкости gж и объемом той части тела которая погружена в жидкость Vтела, связь в виде прямой пропорциональности. FА=Pж = gmж = g gжVтела

Применение силы Архимеда. 1. Плавание тел: Тело плавает на поверхности жидкости или всплывает. Если сила тяжести Fтяж меньше архимедовой силы F А.

Продолжение применения силы Архимеда: Плавание тел: Тело плавает на поверхности жидкости или всплывает.

Продолжение применения силы Архимеда: 2. Плавание тел: Тело находится в равновесии в любом месте жидкости или плавает в жидкости. Если сила тяжести Fтяж равна архимедовой силе FA.

Продолжение применения силы Архимеда: Плавание тел: Тело находится в равновесии в любом месте жидкости или плавает в жидкости.

Продолжение применения силы Архимеда: 3. Плавание тел: Тело опускается на дно или тонет. Если сила тяжести Fтяж больше архимедовой силы FA.

Продолжение применения силы Архимеда: 4. Воздухоплавание:

Продолжение применения силы Архимеда: 5. Плавание судов:

6. Плавание тел внутри жидкости.