Закон Архімеда. Сила Архімеда. Симуляція
Умови плавання тіл:
Сила Архімеда:
ρ - густина рідини (газу)
g - прискорення вільного падіння
V - об'єм частини тіла, що занурене у рідину або газ
Симуляція за посиланням.
Поясніть малюнок:
Закон Архімеда (російська мова)
Експеримент №1
"Плаваюча картопля"
Занурюємо картоплину у стакан з теплою водою. Спостерігаємо, чи вона потоне, чи спливе. Досипаємо у стакан сіль до початку руху картоплини. Продовжуємо спостереження. Відповідаємо на питання, робимо висновки до роботи.
Чому картоплина спочатку потонула, а потім почала спливати?
Сформулюйте умови плавання тіл.
Експеримент №2
"Левітація мильної бульбашки"
Експеримент № 3
"Визначення густини монет: 50 копійок, 1 гривня"
Коли сила Архімеда не працює
Якщо тіло щільно прилягає до поверхні. Якщо між тілом і поверхнею немає рідини чи газу — немає й сили, що виштовхує. Саме тому підводним човнам не можна лягати на мулисте дно - потужності їхніх двигунів не вистачить, щоб подолати тиск товщі води зверху.
У невагомості. Наявність ваги рідини чи газу — обов'язкова умова виникнення архімедової сили. У стані невагомості гаряче повітря не піднімається, а холодне не опускається. Тому на МКС створюють примусову конвекцію повітря за допомогою вентиляторів.
У розчинах та сумішах. Якщо у воду налити спирт, на нього не діятиме сила Архімеда, хоча щільність спирту менша за щільність води. Оскільки зв'язок між молекулами спирту слабший, ніж зв'язок молекул води, він розчиниться у воді і утворюється нова рідина — водний розчин спирту.
Як риби можуть змінювати глибину?
Основна функція плавального міхура - забезпечення нульової плавучості: він компенсує вагу кісток та інших важких частин тіла та наближає середню густину тіла до густини води. В результаті рибі не треба витрачати енергію на підтримку тіла на потрібній глибині (тоді як акули, у яких плавального міхура немає, змушені підтримувати глибину занурення постійним активним рухом). Однак стисливість газу робить рівновагу нестійкою: при зануренні риби тиск води зростає, міхур зменшується і риба опускається ще сильніше; аналогічно при випливанні міхур розширюється і рибу виштовхує до поверхні. Щоб цьому перешкоджати, організм риби регулює кількість газу міхурі газовими залозами (густими скупченнями капілярів), де кров виділяє чи поглинає кисень. У риб, здатних до швидких вертикальних переміщень, міхура немає, оскільки це регулювання не встигало б підлаштовуватися під зміни тиску.
Джерела: https://externat.foxford.ru/polezno-znat/wiki-fizika-sila-arhimeda
https://www.scientificamerican.com/article/floating-with-a-swim-bladder/
Kardong K. V. Chapter 17: Sensory organs // Vertebrates: Comparative Anatomy, Function, Evolution. — 6 ed. — New York: McGraw-Hill, 2012. — P. 147, 331, 416—418, 428—430, 447. — 794 pФото1
Ласкаво просимо до нашого онлайн-клубу "Science around us".
Детальніше про роботу нашого клубу: тут.
Бережіть себе і родину!
Дякую за увагу!
Бажаю Вам нових ідей!
Навчаємося, бо ми цього варті!
Підписуйтесь на блог!
Підписуйтесь на канал YouTube.
Підписуйтесь на сторінку у fb. https://www.facebook.com/educationXXII/
Запрошуємо навчатися на фізичному факультеті!
Приєднуйтесь на сервер "Фізичний факультет ХНУ" на Discord:
https://discord.com/invite/ZUxcC22
