Лабораторная: изучение плавания тел

Лабораторная работа Изучение плавания тел

Основной маршрут соответствует презентации и методичке: наблюдаем поведение тел и проверяем предсказания без обязательного определения плотности каждого образца.

Плавающее тело не касается дна и стенок: сила Архимеда уравновешивает силу тяжести. Перед опытом предскажите результат, затем запишите реальные наблюдения.

Оборудование и безопасность

Сосуд с водой на подносе, пробка, небольшой камень, пластиковая крышка, пластилин, салфетка. Учитель выдаёт безопасные предметы; не бросайте их в сосуд, не пробуйте воду, убирайте проливы. Весы и мензурка для основного маршрута не нужны.

Прогноз и проверка

1. Для пробки, камня и крышки предскажите: тонет или плавает? Запишите основание прогноза; он не оценивается как знание заранее правильного результата.
2. Осторожно опустите каждый предмет в воду, наблюдайте и сравните с прогнозом.
3. Из одного куска пластилина сделайте шарик. Проверьте плавание. Затем из того же куска сделайте чашечку с высокими бортами и осторожно поставьте её на воду. Масса материала не изменилась; изменились форма и объём воды, который может вытесняться до попадания воды внутрь.
4. Не подгоняйте наблюдения под ожидаемый ответ. Если чашечка тонет, проверьте отверстия, попадание воды и толщину стенок; попробуйте улучшить форму.

Объяснение и вывод

Плавающее в покое тело вытесняет столько воды, что сила Архимеда уравновешивает силу тяжести. Для сплошного однородного полностью погружённого тела можно сравнить плотность тела с плотностью жидкости. Для полого предмета учитывают весь объём с полостью и среднюю плотность; одного названия материала недостаточно.

Проверьте себя: почему шарик и чашечка из того же пластилина могут вести себя по-разному? Ключ после попытки: масса пластилина одинакова, но чашечка может вытеснить больший объём воды до затопления; решающим является соотношение сил для всего предмета.

Дополнительный количественный вариант

Если время и оборудование позволяют, вместо части качественной практики определите плотность подходящего образца. Взвесьте его и измерьте полный объём. Для тонущего нерастворимого образца используют разность показаний мензурки до и после полного погружения. Для плавающего — тонкий держатель с учётом его объёма или грузило: измерьте объём грузила отдельно, затем объём грузила с полностью погружённым образцом и вычтите. Палец применять нельзя.

При массе в граммах и объёме в см³ результат $\rho=m/V$ получается в г/см³. Для перевода в кг/м³ умножьте на 1000. Учебный пример: 16 г / 20 см³ = 0,8 г/см³ = 800 кг/м³.

Вытеснение воды при свободном плавании показывает объём погружённой части, а не полный объём образца. Количественный вариант не требуется выполнять одновременно со всеми шагами основного маршрута.

Презентация для урока

Скачать редактируемую презентацию (PPTX)

Версия после предметной и методической проверки 15.10.2026. Просмотр слайдов доступен в карточке презентации.