Тема "Сила Архимеда"

СИЛА АРХИМЕДА

Зависимость давления в жидкости или газе от глубины погружения тела приводит к появлению выталкивающей силы / или иначе силы Архимеда /, действующей на любое тело, погруженное в жидкость или газ.

Архимедова сила направлена всегда противоположно силе тяжести, поэтому вес тела в жидкости или газе всегда меньше веса этого тела в вакууме. Величина Архимедовой силы определяется по закону Архимеда.

Закон назван в честь древнегреческого ученого Архимеда, жившего в 3 веке до нашей эры.

Открытие основного закона гидростатики - крупнейшее завоевание античной науки. Скорее всего вы уже знаете легенду о том, как Архимед открыл свой закон: "Вызвал его однажды сиракузский царь Гиерон и говорит .... А что было дальше? ...

Закон Архимеда, впервые был упомянут им в трактате " О плавающих телах". Архимед писал: " тела более тяжелые, чем жидкость, опущенные в эту жидкость, будут опускаться пока не дойдут до самого низа, и в жидкости станут легче на величину веса жидкости в объеме, равном объему погруженного тела".

Еще одна формула для определения Архимедовой силы:

ИНТЕРЕСНО, что сила Архимеда равна нулю, когда погруженное в жидкость тело плотно, всем основанием прижато ко дну.

ОКАЗЫВАЕТСЯ

Плотность оганизмов, живущих в воде почти не отличается от плотности воды, поэтому прочные скелеты им не нужны!

Рыбы регулируют глубину погружения, меняя среднюю плотность своего тела. Для этого им необходимо лишь изменить объем плавательного пузыря , сокращая или расслабляя мышцы.

___


У берегов Египта, водится удивительная рыба фагак. Приближение опасности заставляет фагака быстро заглатывать воду. При этом в пищеводе рыбы происходит бурное разложение продуктов питания с выделением значительного количества газов. Газы заполняют не только действующую полость пищевода, но и имеющийся при ней слепой вырост. В результате тело фагака сильно раздувается, и, в соответствии с законом Архимеда, он быстро всплывает на поверхность водоема. Здесь он плавает, повиснув вверх брюхом, пока выделившиеся в его организме газы не улетучатся. После этого сила тяжести опускает его на дно водоема, где он укрывается среди придонных водорослей.



Чилим (водяной орех) после цветения дает под водой тяжелые плоды. Эти плоды настолько тяжелы, что вполне могут увлечь на дно все растение. Однако в это время у чилима, растущего в глубокой воде, на черешках листьев возникают вздутия, придающие ему необходимую подъемную силу, и он не тонет.

ЗАКРЕПИ

1. Укажите, от каких факторов выталкивающая сила в жидкостях и газах, действующая на целиком погруженное в них тело, НЕ зависит.

 a. От рода жидкости. 
 b. От объёма погруженного тела. 
 c. От формы погруженного тела. 
 d. Зависит от всего вышеперечисленного.

2. Одинаковая ли сила нужна для подъёма якоря в морской и речной воде?

 a. Одинаковая. 
 b. Большая в речной воде. 
 c. Большая в морской воде. 
 d. Нельзя сказать определённо.

3. Архимедова сила, действующая на тело, целиком погруженное в жидкость, …

 a. больше веса жидкости в объёме тела. 
 b. меньше веса жидкости в объёме тела. 
 c. равна весу жидкости в объёме тела. 
 d. может быть больше или меньше веса жидкости в объёме тела.

4. Какая из приведённых ниже величин не нужна для расчёта выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость?

 a. Объём тела. 
 b. Плотность жидкости. 
 c. Плотность тела. 
 d. Постоянная g.

5. Свинцовый шар и мыльный пузырь имеют равные объёмы. Равны ли по модулю архимедовы силы, действующие на эти шары в воздухе?

 a. Силы равны. 
 b. Большая действует на мыльный пузырь. 
 c. Большая действует на свинцовый шар. 
 d. Нельзя сказать определённо.

Тест "Атмосферное давление"

Ребята! В нашей школе объявлен карантин, в школу выходим с понедельника - 11 марта.

Я надеюсь, что вы пребываете в здравии!

Поэтому предлагаю в качестве повторения пройти небольшой тест. 

1. Известно, что масса 1 м3 воздуха на уровне моря при 0 °С равна 1,29 кг. Каковы вес этого объёма воздуха и его плотность?

1) 0,129 Н; 1,29 кг/м3
2) 1,29 Н; 1,29 кг/м3
3) 12,9 Н; 1,29 кг/м3
4) 12,9 Н; 0,129 кг/м3

2. Вычислите вес воздуха в помещении, объём которого 60 м3

1) 77,4 Н
2) 774 Н
3) 7,74 кН
4) 77,4 кН

3. Какова причина существования атмосферного давления?

1) Подвижность и хаотичность движения молекул
2) Их взаимодействие
3) Бес воздуха
4) Воздушные течения

4. Как изменяется плотность воздуха с изменением высоты над поверхностью Земли?

1) Увеличивается при подъёме
2) Не изменяется
3) Уменьшается с возрастанием высоты

5. Почему атмосферное давление нельзя рассчитать, как давление жидкости, по формуле р = gρh?

1) Потому что плотность воздуха очень мала
2) Из-за того, что h — слишком большая величина: несколько тысяч километров
3) Из-за размытости границы воздушной оболочки (неопреде­лённости значения h) и изменения плотности воздуха с высотой

6. Кто и как впервые измерил атмосферное давление?

1) Галилео Галилей при наблюдениях в телескоп
2) Исаак Ньютон, когда изучал движение тел
3) Влез Паскаль при выяснении условий равновесия жидкостей
4) Эванджелиста Торричелли в опытах с трубкой, в которой ртуть устанавливается на определённом уровне

7. Как изменяется уровень ртути в трубке Торричелли при изменении атмосферного давления?

1) Не изменяется
2) Повышается при увеличении атмосферного давления и понижается при его уменьшении
3) Понижается в случае увеличения атмосферного давления и повышается, когда оно уменьшается
4) Среди ответов нет правильного

8. Атмосферное давление измеряют в паскалях и в

1) миллиметрах
2) сантиметрах
3) миллиметрах и сантиметрах ртутного столба
4) ньютонах на квадратный метр

9. Атмосферное давление сегодня выше нормального атмосферного давления на 10 мм рт. ст. Какой высоты столбик ртути в трубке Торричелли будет при этом давлении?

1) 770 мм
2) 750 мм
3) 760 мм
4) 780 мм

10. Столбик ртути в трубке Торричелли (рис. а) опустился (рис. б). Как изменилось атмосферное давление? Насколько оно изменилось?

1) Уменьшилось на 10 мм рт. ст.
2) Увеличилось на 5 мм рт. ст.
3) Уменьшилось на 5 мм рт. ст.

11. Где атмосферное давление будет больше — на первом или последнем этаже небоскрёба?

1) На первом
2) На последнем
3) Различия не будет
4) Нельзя определить: не указано, какой этаж — последний

12. Как изменится уровень ртути в трубке Торричелли, когда человек, наблюдающий за его положением, спустится с горы?

1) Опустится
2) Останется прежним
3) Поднимется
4) Ответ невозможен, так как неизвестна высота горы, с кото­рой человек спускается

Готовьте свои вопросы по тесту!

Тема "Поршневые жидкостные насосы"

Поршневые  жидкостные насосы. 

Действие поршневых жидкостных насосов основано на том, что под действием атмосферного давления вода в трубке поднимается за поршнем.

  

Насос состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и вниз плотно прилегающий к стенкам поршень.

В нижней части цилиндра и в самом поршне установлены клапаны, открывающиеся только вверх.

При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления входит в трубу, поднимает нижний клапан и движется за поршнем.

При движении поршня вниз вода, находящаяся под поршнем, давит на нижний клапан, и он закрывается.

Одновременно под давлением воды открывается клапан внутри поршня, и вода переходит в пространство над поршнем. При последующем движении поршня вверх вместе с ним поднимается и находящаяся над ним вода, которая выливается в бочку. За поршнем поднимается новая порция воды, которая при последующем опускании поршня окажется над ним, и т.д.

Попробуй порешать задания, чтобы проверить себя:

1.       Используя рисунок, укажи, куда движется поршень.

A)     Поршень движется вверх

B)     Поршень движется вниз

 

2.       Используя рисунок, установи, куда движется поршень?

A)     Вверх

B)     Вниз

3.       Вычисли, на какую максимальную высоту можно поднять воду поршневым насосом при нормальном атмосферном давлении p=101300 Па.  (Плотность жидкости ρ=1000кг/м3, g≈10Н/кг).