Закон Архимеда

Содержание

Слайд 2

Архимед (287 - 212 до н.э.)

Древнегреческий ученый, математики и изобретатель, родился в

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

Слайд 3

Архимед ( 287 – 212 гг. до н.э.)

Архимед посвятил себя математике и

Архимед ( 287 – 212 гг. до н.э.) Архимед посвятил себя математике
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».

Слайд 4

Закон Паскаля

Давление в жидкости или газе передается во всех направлениях одинаково

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

Слайд 5

Давление жидкости на дно или боковые стенки сосуда зависит от высоты столба

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.

Слайд 6

Давление столба жидкости ρgh называют гидростатическим давлением

Давление столба жидкости ρgh называют гидростатическим давлением

Слайд 7

Закон Архимеда формулируется так:

Архимедова сила, действующая на погруженное в жидкость

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

Слайд 9

Сила Архимеда

Сила Архимеда

Слайд 10

В жидкость погружено тело в виде прямоугольного параллелепипеда высотой h и площадью

В жидкость погружено тело в виде прямоугольного параллелепипеда высотой h и площадью
основания S

Разность давлений на нижнюю и верхнюю грани есть: Δp = p2 – p1 = ρgh.
Поэтому выталкивающая сила будет направлена вверх, и ее модуль равен FA = F2 – F1 = SΔp = ρgSh = ρgV,
где V – объем вытесненной телом жидкости, а ρV – ее масса

Слайд 11

Сила Архимеда

Сила Архимеда

Слайд 12

Сила Архимеда

Причина возникновения выталкивающей силы в разности сил на разных глубинах

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

Слайд 13

"Э-В-Р-И-К-А!"

На тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая …………….
сила,

"Э-В-Р-И-К-А!" На тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая ……………. сила,
…равная

…весу жидкости или газа, .
вытесненного
этим……. Телом!!!!!

FАрхимеда= Рж gV

Слайд 14

Архидед открыл три условия, которые стали основой науки о плавании

Если FАРХ.>mg -

Архидед открыл три условия, которые стали основой науки о плавании Если FАРХ.>mg
тело всплывает, до тех пор, пока силы не уравновесятся.
FАРХ.3. FАРХ.=mg - тело плавает в любой точке жидкости (газа).

Слайд 16

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

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

Слайд 17

Условие плавания тел

Если плотность тела больше плотности жидкости, то тело в ней

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

Слайд 19

ЗАДАЧИ

1. На какой из опущенных в воду шаров действует наибольшая

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

Слайд 20

2. В сосуде с водой плавает брусок из льда, на котором

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

ЗАДАЧИ

Слайд 21

ЗАДАЧИ

3. В сосуде с водой плавает железный коробок, ко дну которого

ЗАДАЧИ 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?

Слайд 22

ЗАДАЧИ

Надводная часть айсберга имеет объем ΔV = 500 м3.
Найти объем айсберга

ЗАДАЧИ Надводная часть айсберга имеет объем ΔV = 500 м3. Найти объем
V, если плотность льда ρльда = 0,92 г/см3, а плотность воды ρводы = 1,03 г/см3.

Слайд 23

Решение:

Условие равновесия айсберга: FАрхимеда = Mg
ρvg ∙ (V – ΔV) = ρльдаgV.
Откуда:

Решение: Условие равновесия айсберга: FАрхимеда = Mg ρvg ∙ (V – ΔV) = ρльдаgV. Откуда:

Слайд 24

ЗАДАЧИ

Кубик с ребром 10 см погружен в сосуд с водой, на которую

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

Слайд 25

Решение:

Масса кубика m=0,9 кг3.

Решение: Масса кубика m=0,9 кг3.

Слайд 26

ЗАДАЧИ

Определите объем вакуумной полости ΔV в куске железа массой m =

ЗАДАЧИ Определите объем вакуумной полости ΔV в куске железа массой m =
7,8 кг и плотностью ρж = 7800 кг/м3, если вес этого куска в воде Р = 60 Н. Плотность воды ρв = 1000 кг/м3. Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2.
Ответ выразить в
кубических см.

Слайд 27

Решение:

Вес куска железа в воде равен: P = mg – FA, где

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

Слайд 28

ЗАДАЧИ

Найдите плотность газа, заполняющего невесомую оболочку воздушного шара объемом 40 м3,

ЗАДАЧИ Найдите плотность газа, заполняющего невесомую оболочку воздушного шара объемом 40 м3,
если шар с грузом массой
m = 20 кг висит неподвижно.
Плотность воздуха ρв = 1,5 кг/м3.

Слайд 29

Решение:

Условие равновесия шара:
mg + ρгазаgV = ρвоздухаgV.
Откуда:

Решение: Условие равновесия шара: mg + ρгазаgV = ρвоздухаgV. Откуда:

Слайд 30

ЗАДАЧИ

На какое минимальное давление должна быть рассчитана подводная лодка, глубина погружения

ЗАДАЧИ На какое минимальное давление должна быть рассчитана подводная лодка, глубина погружения
которой H = 800 м? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2, а одну атмосферу 100 кПа.Ответ выразить в мегапаскалях.

Слайд 31

Решение:

Гидростатическое давление определяется формулой p = ρgH = 103∙10∙800 = 106

Решение: Гидростатическое давление определяется формулой p = ρgH = 103∙10∙800 = 106
= 8 МПа.
Ответ: 8 МПа.

Слайд 32

ЗАДАЧИ

Сплошное тело, объемом 0,2 л и массой 300 г бросают в воду. Выберите

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

Слайд 33

Решение:

4

Решение: 4

Слайд 34

ЗАДАЧИ

Сплошное тело, объемом 0,1 л и массой 30 г бросают в воду. Выберите

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