Выталкивающая сила зависит от объема погруженной в жидкость части цилиндра (2 видео)

Содержание

Выталкивающая сила зависит от объема погруженной в жидкость части цилиндра
Выталкивающая сила зависит от объема погруженной в жидкость части цилиндра
Выталкивающая сила зависит от объема погруженной в жидкость части цилиндра
Выталкивающая сила зависит от объема погруженной в жидкость части цилиндра
Архимедова сила: что это такое и как действует
«Эврика!» Открытие закона Архимеда
Формула силы Архимеда
Как действует сила Архимеда
Сила Архимеда в жидкости: почему корабли не тонут
Сила Архимеда в газах: почему летают дирижабли
Когда сила Архимеда не работает
Интересное по рубрике
Найдите необходимую статью по тегам
Подпишитесь на нашу рассылку
Мы в инстаграм
Рекомендуем прочитать
Реальный опыт семейного обучения
🌟 Видео

Видео:Лабораторная работа №8 Определение выталкивающей силы, действующей на погружённое в жидкость телоСкачать

Выталкивающая сила зависит от объема погруженной в жидкость части цилиндра

Задание 19. Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, по мере погружения тела в воду или спирт. На рисунке представлен график зависимости силы Архимеда от объёма погружённой в жидкость части тела (цилиндра).

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующие проведённым опытам. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила прямо пропорциональна плотности вещества, из которого изготовлен цилиндр.

2) Выталкивающая сила зависит от материала, из которого изготовлен цилиндр.

3) Выталкивающая сила, действующая на полностью погруженный в жидкость цилиндр, не зависит от глубины погружения.

4) Выталкивающая сила в воде больше выталкивающей силы в спирте.

5) Выталкивающая сила не изменяется при увеличении объёма погруженной части цилиндра.

1) Во всех опытах использовался один и тот же цилиндр и зависимость силы Архимеда от плотности вещества цилиндра не установлена.

2) Аналогично п. 1, сделать такой вывод из данных опытов нельзя.

3) Верно, из опытов 4, 5 и 6 видно, что от величины погружения цилиндра сила Архимеда не меняется.

4) Верно, из графиков видно, что кривая воды выше кривой для спирта, следовательно, выше и выталкивающая сила.

5) Опыты 1, 2, 3 и 4 показывают, что выталкивающая сила зависит от объема погружения части цилиндра в жидкость.

Видео:От чего зависит выталкивающая силаСкачать

Выталкивающая сила зависит от объема погруженной в жидкость части цилиндра

Задание 19. Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, полностью погружённое в жидкость, причём для эксперимента он использовал различные жидкости и сплошные цилиндры разного объёма, изготовленные из разных материалов.

Результаты экспериментальных измерений объёма цилиндров V и выталкивающей силы (с указанием погрешности измерения) для различных цилиндров и жидкостей он представил в таблице.

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра.

2) Выталкивающая сила не зависит от рода жидкости.

3) Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объёма тела.

4) Выталкивающая сила не зависит от объёма тела.

5) Выталкивающая сила, действующая на тело при погружении в масло, больше выталкивающей силы, действующей на это тело при погружении в воду.

Сила Архимеда определяется как , где — плотность жидкости; V – объем тела, погруженного в жидкость (не всего тела, а только части погруженной в жидкость).

1) Из опытов 1 и 3 видно, что при одной и той же жидкости и одном и том же объеме цилиндра, но с разными материалами (а значит и плотностями), сила Архимеда одинакова. Следовательно, она не зависит от плотности материала цилиндра.

2) Сначала из опытов 3 и 4 видим, что при разных объемах цилиндров выталкивающая сила меняется: чем больше объем тела, тем выше выталкивающая сила (если при этом все остальные параметры опытов не меняются). Тогда из опытов 2 и 4 видно, что для масла и воды алюминиевого и стального цилиндров разных объемов сила Архимеда одинаковая. Учитывая п. 1 (независимость силы Архимеда от материала цилиндра), получаем вывод, что одинаковое значение выталкивающей силы для разных объемов может получиться вследствие разницы рода жидкостей. То есть выталкивающая сила зависит от рода жидкости.

3) Как было показано в п. 2 выталкивающая сила увеличивается при увеличении объема тела (опыты 3 и 4).

4) Опыты 3 и 4 показывают, что зависит.

5) Из опытов 2 и 4 следует, что если бы выталкивающая сила в масле была больше выталкивающей силы в воде, то в опыте 2 мы получили бы заведомо большую силу Архимеда, чем в опыте 4. Однако она наоборот уменьшается, даже несмотря на то, что объем тела в опыте 2 больше, чем в опыте 4.

Видео:Архимедова сила | Физика 7 класс #37 | ИнфоурокСкачать

Выталкивающая сила зависит от объема погруженной в жидкость части цилиндра

Ученик провел эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, полностью погружённое в жидкость, причём для эксперимента он использовал различные жидкости и сплошные цилиндры разного объёма, изготовленные из разного материала.

Результаты экспериментальных измерений объёма цилиндров V и выталкивающей силы F_Apx (с указанием погрешности измерения) для различных цилиндров и жидкостей он представил в таблице:

№ опыта	Жидкость	Материал цилиндра	V, см 3	F_Арх, Н
1	вода	алюминий	40	0,4±0,1
2	масло	алюминий	90	0,8±0,1
3	вода	сталь	40	0,4±0,1
4	вода	сталь	80	0,8±0,1

Какие утверждения соответствуют результатам проведённых экспериментальных измерений? Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости.

2) Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра.

3) Выталкивающая сила не зависит от объёма тела.

4) Выталкивающая сила, действующая на тело при погружении в масло, больше выталкивающей силы, действующей на тело при погружении в воду.

5) Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объёма тела.

Проанализируем каждое утверждение.

1) Не следует из анализа экспериментальных данных.

2) Следует из анализа экспериментальных данных 1 и 3.

3) Не следует из анализа экспериментальных данных.

4) Не следует из анализа экспериментальных данных.

5) Следует из анализа экспериментальных данных 3 и 4.

Видео:ОПЫТ :зависимость выталк.силы от объема тела при одинаковой массе цилинд.и одинаков жидкост(физика)Скачать

Выталкивающая сила зависит от объема погруженной в жидкость части цилиндра

Ученик провел эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, полностью погруженное в жидкость, причем для эксперимента он использовал различные жидкости и сплошные цилиндры разного объема, изготовленные из разного материала.

Результаты экспериментальных измерений объема цилиндров и выталкивающей силы (с указанием погрешности измерения) для различных цилиндров и жидкостей он представил в таблице.

№ опыта	Жидкость	Материал цилиндра	V, см 3	F_Арх, Н
1	вода	алюминий	40	0,4±0,1
2	масло	алюминий	90	0,8±0,1
3	вода	сталь	40	0,4±0,1
4	вода	сталь	80	0,8±0,1

Какие утверждения соответствуют результатам проведенных экспериментальных измерений? Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости.

2) Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра.

3) Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объема тела.

5) Выталкивающая сила не зависит от объема тела.

Проанализируем каждое утверждение.

1) Не следует из экспериментальных данных, поскольку не проводилось измерений с одинаковыми по объёму цилиндрами и различными по плотности жидкостями.

2) Следует из результатов измерений 1 и 3.

3) Следует из результатов измерений 3 и 4.

4) Утверждение не соответствует экспериментальным наблюдениям.

5) Этому утверждению противоречит пара данных 3 и 4.

правильными ответами будет 1 и 3 , т .к

Утверждение: «Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра». Среди четырёх проведённых опытов следует выделить те, в которых жидкость и объём – одинаковые, а плотность материала цилиндра – разная. Если внимательно посмотреть на таблицу, то можно заметить, что такие опыты есть. Это первый и третий опыты. Заметим, что в обоих опытах сила Архимеда была одинаковой и равной 0,4±0,1 Н, то есть она не зависит от материала цилиндра. Это утверждение соответствует экспериментальным наблюдениям.

Утверждение «Выталкивающая сила не зависит от рода жидкости». Среди четырёх проведённых опытов следует выделить те, в которых материал цилиндра и его объём – одинаковые, а жидкость – разная. Анализ таблицы показывает, что таких опытов – нет. Утверждение не соответствует экспериментальным наблюдениям.

Утверждение: «Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объёма тела». Среди четырёх проведённых опытов следует выделить те, в которых материал цилиндра и жидкость – одинаковые, а объём тела – разный. Если внимательно посмотреть на таблицу, то можно заметить, что такие опыты есть. Это третий и четвёртый опыты. В четвёртом опыте использовался больший объём, чем в третьем опыте. Видим, что сила Архимеда увеличилась. Это утверждение соответствует экспериментальным наблюдениям.

Утверждение: «Выталкивающая сила не зависит от объёма тела». Также как и в предыдущем пункте следует выделить те опыты, в которых материал цилиндра и жидкость – одинаковые, а объём тела – разный. Это третий и четвёртый опыты. Анализ таблицы показывает, что для разных объёмов в этих опытах сила Архимеда принимала различные значения. Выходит, что она зависит от объёма. Утверждение не соответствует экспериментальным наблюдениям.

Утверждение: «Выталкивающая сила, действующая на тело при погружении в масло, больше выталкивающей силы, действующей на это тело при погружении в воду». Чтобы иметь возможность сравнивать выталкивающие силы, следует выделить те опыты, в которых материал цилиндра и его объём – одинаковые, а жидкость – разная. Анализ таблицы показывает, что таких опытов – нет. Выходит, что мы просто не можем сравнивать. Утверждение не соответствует экспериментальным наблюдениям.

Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра — это утверждение 2, а не 1.

Видео:Сила Архимеда. 7 класс.Скачать

Архимедова сила: что это такое и как действует

Рассказываем, почему железные корабли не тонут, а воздушные шары летают, что такое «эврика» и при чём здесь Дональд Дак.

Гениальный учёный Архимед, живший в древнегреческих Сиракузах в III веке до нашей эры, прославился среди современников как создатель оборонительных машин, способных перевернуть боевой корабль. Другое его изобретение, «Архимедов винт», по сей день остаётся важнейшей деталью гигантских буровых установок и кухонных мясорубок. Мир обязан Архимеду революционными открытиями в области оптики, математики и механики.

Его личность окутана легендами, порой весьма забавными. С одной из них мы и начнём нашу статью.

Видео:Сила АрхимедаСкачать

«Эврика!» Открытие закона Архимеда

Однажды царь Сиракуз Гиерон II обратился к Архимеду с просьбой установить, действительно ли его корона выполнена из чистого золота, как утверждал ювелир. Правитель подозревал, что мастер прикарманил часть драгоценного металла и частично заменил его серебром.

В те времена не существовало способов определить химический состав металлического сплава. Задача поставила учёного в тупик. Размышляя над ней, он отправился в баню и лёг в ванну, до краёв наполненную водой. Когда часть воды вылилась наружу, на Архимеда снизошло озарение. Такое, что учёный голышом выскочил на улицу и закричал «Эврика!», что по-древнегречески означает «Нашёл!».

Он предположил, что вес вытесненной воды был равен весу его тела, и оказался прав. Явившись к царю, он попросил принести золотой слиток, равный по весу короне, и опустить оба предмета в наполненные до краёв резервуары с водой. Корона вытеснила больше воды, чем слиток. При одной и той же массе объём короны оказался больше, чем объём слитка, а значит, она обладала меньшей плотностью, чем золото. Выходит, царь правильно подозревал своего ювелира.

Так был открыт принцип, который теперь мы называем законом Архимеда:

На тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа в объёме погружённой части тела.

Эта выталкивающая сила и называется силой Архимеда.

Видео:7 класс. Выталкивающая сила.Скачать

Формула силы Архимеда

На любой объект, погружённый в воду, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости. Таким образом, вес объекта, погружённого в воду, будет отличаться от его веса в воздухе в меньшую сторону. Разница будет равна весу вытесненной воды.

Чем больше плотность среды — тем меньше вес. Именно поэтому погрузившись в воду, мы можем легко поднять другого человека.

Выталкивающая сила зависит от трёх факторов:

плотности жидкости или газа (p);
ускорения свободного падения (g);
объёма погружённой части тела (V).

Сопоставив эти данные, получаем формулу:

Видео:ОГЭ. Физика. "Исследование зависимости архимедовой силы от объёма погруженной части тела"Скачать

Как действует сила Архимеда

Поскольку сила Архимеда, действующая на тело, зависит от объёма его погружённой части и плотности среды, в которой оно находится, можно рассчитать, как поведёт себя то или иное тело в определённой жидкости или газе.

Если плотность тела меньше плотности жидкости или газа — оно будет плавать на поверхности.

Если плотности тела и жидкости или газа равны — тело будет находиться в безразличном равновесии в толще жидкости или газа.

Если плотность тела больше, чем плотность жидкости или газа, — оно уйдёт на дно.

Сила Архимеда в жидкости: почему корабли не тонут

Корпус корабля заполнен воздухом, поэтому общая плотность судна оказывается меньше плотности воды, и сила Архимеда выталкивает его на поверхность. Но если корабль получит пробоину и пространство внутри заполнится водой, то общая плотность судна увеличится, и оно утонет.

В подводных лодках существуют специальные резервуары, заполняемые водой или сжатым воздухом в зависимости от того, нужно ли уйти на глубину или подняться ближе к поверхности. Тот же самый принцип используют рыбы, наполняя воздухом специальный орган — плавательный пузырь.

На тело, плотно прилегающее ко дну, выталкивающая сила не действует. Это учитывают при подъёме затонувших кораблей. Сначала судно слегка приподнимают, позволяя воде проникнуть под него. Тогда давление воды начинает действовать на корабль снизу.

Но чтобы поднять корабль на поверхность, необходимо уменьшить его плотность. Разумеется, воздух в получившем пробоину корпусе не удержится. Поэтому его заполняют каким-нибудь лёгким веществом, например, шариками пенополистирола.

Примечательно, что эта идея впервые пришла в голову не учёным, а авторам диснеевского комикса, в котором Дональд Дак таким образом поднимает со дна яхту Скруджа Макдака. Датский инженер Карл Кройер (Karl Krøyer), впервые применивший метод на практике, по собственному признанию вдохновлялся «Утиными историями».

Сила Архимеда в газах: почему летают дирижабли

В воздухе архимедова сила действует так же, как в жидкости. Но поскольку плотность воздуха обычно намного меньше, чем плотность окружённых им предметов, выталкивающая сила оказывается ничтожно мала.

Впрочем, есть исключения. Воздушный шарик, наполненный гелием, стремится вверх именно потому, что плотность гелия ниже, чем плотность воздуха. А если наполнить шар обычным воздухом — он упадёт на землю. Плотность воздуха в нём будет такая же, как у воздуха снаружи, но более высокая плотность резины обеспечит падение шарика.

Этот принцип используется в аэростатах — воздушные шары и дирижабли наполняют гелием или горячим воздухом (чем горячее воздух, тем ниже его плотность), чтобы подняться, и снижают концентрацию гелия (или температуру воздуха), чтобы спуститься. На них действует та же выталкивающая сила, что и на подводные лодки. Именно поэтому перемещения на аэростатах называют воздухоплаванием.

Учите физику вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду PHYSICS72021 вы получите бесплатный доступ к курсу физики 7 класса, в котором изучается архимедова сила.

Видео:Закон АрхимедаСкачать

Когда сила Архимеда не работает

Если тело плотно прилегает к поверхности. Если между телом и поверхностью нет жидкости или газа — нет и выталкивающей силы. Именно поэтому подводным лодкам нельзя ложиться на илистое дно — мощности их двигателей не хватит, чтобы преодолеть давление толщи воды сверху.
В невесомости. Наличие веса у жидкости или газа — обязательное условие для возникновения архимедовой силы. В состоянии невесомости горячий воздух не поднимается, а холодный не опускается. Поэтому на МКС создают принудительную конвекцию воздуха с помощью вентиляторов.
В растворах и смесях. Если в воду налить спирт, на него не будет действовать сила Архимеда, хотя плотность спирта меньше плотности воды. Поскольку связь между молекулами спирта слабее, чем связь молекул воды, он растворится в воде, и образуется новая жидкость — водный раствор спирта.