Закон Архимеда 2005Архимед (287 - 212 до н.э.) Древнегреческий ученый, математики и изобретатель, родился в Сиракузах Древнегреческий ученый, математики. - презентация

1

2 Закон Архимеда 2005

3 Архимед ( до н.э.) Древнегреческий ученый, математики и изобретатель, родился в Сиракузах Древнегреческий ученый, математики и изобретатель, родился в Сиракузах

4 Архимед ( 287 – 212 гг. до н.э.) Архимед посвятил себя математике и механике. Сконструированные им аппараты и машины воспринимались современниками как чудеса техники. Он открыл закон об удельном весе и изучал теорию подъемных механизмов. Архимед посвятил себя математике и механике. Сконструированные им аппараты и машины воспринимались современниками как чудеса техники. Он открыл закон об удельном весе и изучал теорию подъемных механизмов. Среди его изобретений – Архимедов винт, устройство для поднятия воды или сыпучих материалов, таких как песок. Архимед говорил о рычаге, теорией которого он занимался: «Дайте мне точку опоры, и я переверну весь мир». Среди его изобретений – Архимедов винт, устройство для поднятия воды или сыпучих материалов, таких как песок. Архимед говорил о рычаге, теорией которого он занимался: «Дайте мне точку опоры, и я переверну весь мир».

5 Закон Паскаля Давление в жидкости или газе передается во всех направлениях одинаково и не зависит от ориентации площадки, на которую оно действует. Давление в жидкости или газе передается во всех направлениях одинаково и не зависит от ориентации площадки, на которую оно действует.

6 Давление жидкости на дно или боковые стенки сосуда зависит от высоты столба жидкости Сила давления на дно цилиндрического сосуда высоты h и площади основания S равна весу столба жидкости mg, где m = ρghS – масса жидкости в сосуде, ρ – плотность жидкости.

7 Давление столба жидкости ρgh называют гидростатическим давлением

8 Закон Архимеда формулируется так: Архимедова сила, действующая на погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (или газа), вытесненной телом Архимедова сила, действующая на погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (или газа), вытесненной телом

9

10 Сила Архимеда Сила Архимеда

11 В жидкость погружено тело в виде прямоугольного параллелепипеда высотой h и площадью основания S Разность давлений на нижнюю и верхнюю грани есть: Δp = p 2 – p 1 = ρgh. Разность давлений на нижнюю и верхнюю грани есть: Δp = p 2 – p 1 = ρgh. Поэтому выталкивающая сила будет направлена вверх, и ее модуль равен F A = F 2 – F 1 = SΔp = ρgSh = ρgV, где V – объем вытесненной телом жидкости, а ρV – ее масса где V – объем вытесненной телом жидкости, а ρV – ее масса

12 Сила Архимеда Сила Архимеда

13 Сила Архимеда Причина возникновения выталкивающей силы в разности сил на разных глубинах

14 На тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая ……………. сила, …равная …весу жидкости или газа,. вытесненного этим……. Телом!!!!! F Архимеда = Р ж gV

15 Архидед открыл три условия, которые стали основой науки о плавании 1.Если F АРХ.>mg - тело всплывает, до тех пор, пока силы не уравновесятся F АРХ.

16

17 Сила Архимеда равна произведению плотности жидкости на коэффициент g и на объем тела

18 Условие плавания тел Если плотность тела больше плотности жидкости, то тело в ней тонет. Если плотность тела больше плотности жидкости, то тело в ней тонет. Если плотность тела меньше плотности жидкости, то тело в ней всплывает. Если плотность тела меньше плотности жидкости, то тело в ней всплывает. При равенстве плотностей тела и жидкости, тело плавает. При равенстве плотностей тела и жидкости, тело плавает.

19

20 1. На какой из опущенных в воду шаров действует наибольшая выталкивающая сила? 1. На какой из опущенных в воду шаров действует наибольшая выталкивающая сила?

21 2. В сосуде с водой плавает брусок из льда, на котором лежит деревянный шар. Плотность вещества шара меньше плотности воды. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лед растает? 2. В сосуде с водой плавает брусок из льда, на котором лежит деревянный шар. Плотность вещества шара меньше плотности воды. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лед растает?

22 3. В сосуде с водой плавает железный коробок, ко дну которого при помощи нити подвешен стальной шар. Шар не касается дна сосуда. Как изменится высота уровня воды в сосуде, если нить, удерживающая шар, оборвется?

23 Надводная часть айсберга имеет объем ΔV = 500 м 3. Надводная часть айсберга имеет объем ΔV = 500 м 3. Найти объем айсберга V, если плотность льда ρ льда = 0,92 г/см 3, а плотность воды ρ воды = 1,03 г/см 3.

24 Решение: Условие равновесия айсберга: F Архимеда = Mg Условие равновесия айсберга: F Архимеда = Mg ρvg (V – ΔV) = ρ льда gV. ρvg (V – ΔV) = ρ льда gV. Откуда: Откуда:

25 Кубик с ребром 10 см погружен в сосуд с водой, на которую налита жидкость плотностью 0,8 г/см3, не смешивающаяся с водой. Линия раздела жидкостей проходит посередине высоты кубика. Кубик с ребром 10 см погружен в сосуд с водой, на которую налита жидкость плотностью 0,8 г/см3, не смешивающаяся с водой. Линия раздела жидкостей проходит посередине высоты кубика. Найти массу кубика.

26 Решение: Масса кубика m= 0,9 кг 3. Масса кубика m= 0,9 кг 3.

27 Определите объем вакуумной полости ΔV в куске железа массой m = 7,8 кг и плотностью ρж = 7800 кг/м 3, если вес этого куска в воде Р = 60 Н. Плотность воды ρв = 1000 кг/м 3. Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с 2. Определите объем вакуумной полости ΔV в куске железа массой m = 7,8 кг и плотностью ρж = 7800 кг/м 3, если вес этого куска в воде Р = 60 Н. Плотность воды ρв = 1000 кг/м 3. Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с 2. Ответ выразить в Ответ выразить в кубических см. кубических см.

28 Решение: Вес куска железа в воде равен: P = mg – F A, где F A – сила Архимеда., где – объем железа в куске. Откуда Вес куска железа в воде равен: P = mg – F A, где F A – сила Архимеда., где – объем железа в куске. Откуда

29 Найдите плотность газа, заполняющего невесомую оболочку воздушного шара объемом 40 м 3, если шар с грузом массой Найдите плотность газа, заполняющего невесомую оболочку воздушного шара объемом 40 м 3, если шар с грузом массой m = 20 кг висит неподвижно. m = 20 кг висит неподвижно. Плотность воздуха ρ в = 1,5 кг/м 3. Плотность воздуха ρ в = 1,5 кг/м 3.

30 Решение: Условие равновесия шара: Условие равновесия шара: mg + ρ газа gV = ρ воздуха gV. mg + ρ газа gV = ρ воздуха gV.Откуда:

31 На какое минимальное давление должна быть рассчитана подводная лодка, глубина погружения которой H = 800 м? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с 2, а одну атмосферу 100 кПа.Ответ выразить в мегапаскалях.

32 Решение: Гидростатическое давление определяется формулой p = ρgH = = 10 6 = 8 МПа. Гидростатическое давление определяется формулой p = ρgH = = 10 6 = 8 МПа. Ответ: 8 МПа. Ответ: 8 МПа.

33 Сплошное тело, объемом 0,2 л и массой 300 г бросают в воду. Выберите положение тела, которое оно займет после погружения. Сплошное тело, объемом 0,2 л и массой 300 г бросают в воду. Выберите положение тела, которое оно займет после погружения.

34 Решение: 4

35 Сплошное тело, объемом 0,1 л и массой 30 г бросают в воду. Выберите положение тела, которое оно займет после погружения. Сплошное тело, объемом 0,1 л и массой 30 г бросают в воду. Выберите положение тела, которое оно займет после погружения.

36 Решение: 2