Розв'язання вправ та завдань до підручника «Фізика» В. Д. Сиротюк 7 клас - 2015 рік

МЕХАНІКА

РОЗДІЛ 2. МЕХАНІЧНИЙ РУХ

§ 39. Умови плавання тіл

Запитання до вивченого

1. 1. Якщо густина суцільного тіла менша, ніж густина рідини (ρт < ρp), то тіло буде плавати на поверхні, частково занурившись у воду.

2. Якщо густина суцільного тіла дорівнює густині рідини (ρт = ρp), то спостерігатиметься стан байдужої (індиферентної) рівноваги, коли тіло може зависнути на будь-якій глибині (у водоймах це становить небезпеку для судноплавства через можливо зіткнення).

3. Якщо густина суцільного тіла більша, ніж густина рідини (ρт > ρp), то тіло тонутиме.

2. Якщо густина суцільного тіла менша, ніж густина рідшій (рт < рр), то тіло буде плавати на поверхні, частково занурившись у воду.

3. Густина льоду становить 916,7 кг/м3 при 0 °С, гасу — 800 кг/м3, води — 1000 кг/м3, спирту — 789 кг/м3. Згідно з умовами плавання тіл — якщо густина суцільного тіла менша, ніж густина рідини (рт < рр), то тіло буде плавати на поверхні, частково занурившись у воду. Виходячи з цього зробимо висновок: лід плаватиме у воді і тонутиме в гасі і спирті.

4. Денсиметри (ареометри) використовують для виміру густини рідини.

5. Корабель, який отримав пробоїну заповнюється водою і його загальна густіша зростає і врешті-решт перевищує густину води і тому корабель починає тонути.

6. Усі судна занурюються у воду на певну глибину, яку називають осадкою. Найбільш допустиму осадку позначають на корпусі судна червоною лінією, яку називають ватерлінією (з голланд. ватер— вода). Крім ватерлінії, на суднах роблять інші позначки, які визначають рівень занурення судна в різних морях і океанах та залежно від пори року. Це пов’язано з тим, що густина води в різних місцях Світового океану різна, окрім того, вона залежить ще й від температури води (улітку густина менша, ніж узимку).

Кожне судно мас свою водотоннажність, або тоннажність. Водотоннажність судна — це вага витиснутої судном води, яка дорівнює силі тяжіння, що діє на судно з вантажем, при його зануренні у воду.

7. 5 травня 1783 р.— пройшла перша прилюдна демонстрація польоту оболонки, наповненої гарячим повітрям. 21 листопада того самого року французькі винахідники брати Жозоф і Етьєнн Монгольф’є здійснили перший політ повітроплавців. А через 10 днів французький фізик Жак Шарль помандрував у повітряному океані на аеростаті власної конструкції, оболонка якого була наповнена воднем. Цей аеростат став прообразом дирижаблів.

8. Повітряні кулі, стратостати, дирижаблі, зонди піднімаються вгору за рахунок того, що вони наповнені газами, які легші від повітря, і на них діє виштовхувальна сила.

Лабораторна робота № 10. З’ясування умов плавання тіла

Мета роботи: на дослідах з’ясувати умови, за яких тіло плаває і за яких тоне.

Прилади і матеріали: терези, набір важків, вимірювальний циліндр або мензурка, пробірка, пробка з гачком, дротяний гачок, сухий пісок, паперові серветки.

Хід роботи

1. Насипте в пробірку стільки піску, щоб вона, закрита пробкою, плавала в мензурці з водою у вертикальному положенні й частина її була над поверхнею'води.

2. Визначте виштовхувальну силу, що діє на пробірку. Вона дорівнює вазі води, витісненої пробіркою. Щоб обчислити цю вагу, треба спочатку визначити об’єм витісненої води. Для цього позначте рівні води в мензурці до і після занурення пробірки у воду. Знаючи об’єм витісненої води й густину, обчисліть її вагу.

3. Вийміть пробірку з води, протріть її паперовою серветкою. Визначте на терезах масу пробірки з точністю до 1 г та обчисліть силу тяжіння, яка діє на неї. Вона дорівнює вазі пробірки з піском у повітрі.

4. Насипте в пробірку ще трохи піску. Знову визначте виштовхувальну силу й силу тяжіння. Цовторюйте досипання, поки закрита пробкою пробірка не потоне.

5. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю. Зазначте, коли пробірка плаває і коли тоне.

№ досліду

Виштовхувальна сила, яка діє на пробірку, Н

Вага пробірки з піском, Р = gm, Н

Поводження пробірки у воді (плаває пробірка чи тоне)

1

2

3

0,29

0,37

0,38

29,3 г

37,5

70,5

Плаває, занурена на 75 %

Плаває, занурена на 96 %

Тоне

6. Зробіть висновки про-умови плавання тіл у рідині.

Висновок: Тіло плаває у воді, коли його загальна густина менше густини рідини.




Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити