Плавание тел
Условия плавания тел. Поведение тел в жидкости в зависимости от плотности.
Сначала — короткое объяснение
Плавание тел — видеообъяснение
Условия плавания через силы и плотности, равновесие на поверхности, доля погружённого льда и объяснение плавания стального корабля.
Конспект урока
Плавание тел
Почему стальной корабль плавает, а стальной гвоздь тонет? Почему айсберг плавает, но в основном скрыт под водой? Ответ — в условиях плавания тел.
Условия плавания тел
Пусть на тело действуют:
- сила тяжести — вниз
- сила Архимеда — вверх
Три случая:
| Сравнение сил | Что происходит |
|---|---|
| тело всплывает | |
| тело плавает внутри жидкости | |
| тело тонет |
Условия через плотности
Поскольку и , сравнение сил сводится к сравнению плотностей (для полностью погружённого тела):
| Сравнение плотностей | Что происходит |
|---|---|
| тело всплывает (плавает на поверхности) | |
| тело плавает внутри жидкости | |
| тело тонет |
Примеры
- лёд () в воде (): → лёд плавает.
- железо () в воде → тонет.
- пробка () в воде → плавает на поверхности.
- воздушный шар (средняя плотность меньше воздуха) → поднимается вверх.
Глубина погружения плавающего тела
Если тело плавает на поверхности, часть его погружена в жидкость, часть — над поверхностью.
Из условия для плавающего тела:
Пример: айсберг () в морской воде (): 87% айсберга под водой, только 13% над поверхностью — отсюда выражение «подводная часть айсберга».
Почему плавают корабли
Сталь тяжелее воды (). Но корабль имеет большой внутренний объём, заполненный воздухом.
Средняя плотность корабля (сталь + воздух внутри) меньше плотности воды → корабль плавает.
Если корабль получит пробоину и трюмы заполнятся водой — средняя плотность станет больше плотности воды — корабль потонет.
Плавание подводных лодок
Подводная лодка имеет балластные цистерны:
- заполняют водой → средняя плотность растёт → лодка погружается
- вытесняют воду сжатым воздухом → плотность падает → лодка всплывает
Воздухоплавание
Воздушный шар поднимается, если средняя плотность шара (оболочка + газ внутри + полезный груз) меньше плотности окружающего воздуха.
Применяют:
- нагретый воздух (плотность меньше, чем у холодного)
- водород или гелий (плотность меньше воздуха)
Вопросы для самопроверки
- Сформулируйте условия плавания тел (через силы и через плотности).
- Почему лёд плавает на воде, а железо тонет?
- Какая часть айсберга находится под водой?
- Почему стальной корабль не тонет?
- Как submarина меняет глубину погружения?
Демонстрация
Материалы к уроку
Скачать и открыть
Материалы урока
2 материалаОт сообщества
Материалы сообщества0
Дополнения от учителей к этому уроку. Проверены модерацией, но не являются редакционным контентом MediaSchool.
Поделитесь первым материалом
Рабочий лист, презентация или методичка помогут другим учителям подготовиться к уроку.
Комментарии
Войдите, чтобы оставлять комментарии.
Пока нет комментариев. Будьте первым!