Чому корабель не тоне, соціальна мережа працівників освіти

Мета. зрозуміти, чому корабель не тоне.

1. дізнатися, які предмети тонуть, а які - ні,
2. дізнатися, що таке щільність,
3. дізнатися, що таке виштовхує сила речовин,
4. дізнатися, які умови необхідні для плавання кораблів.

Методи дослідження. експеримент, спостереження.

Практична значимість. результати дослідження дозволять більше дізнатися про навколишній світ, допоможуть у повсякденному житті

Якось раз я помітив, що одні предмети тонуть у воді, а інші ні. Наприклад, камінь, кинутий в воду, тут же піде на дно, а милиця буде плавати або невеликий цвях потоне, а величезний корабель - немає. Я задався питанням, чому так відбувається.

Щоб дізнатися які предмети тонуть, а які ні, проведемо експеримент.

Експеримент №1 «потоне чи ні?»

Нам знадобиться. Ємність з водою, предмети для випробування.

Хід експерименту. По черзі опускаємо в ємність з водою предмети для випробування і спостерігаємо що відбувається.

Висновок: Є предмети, які важче води, вони тонуть, і є предмети легше води, вони спливають.

Щільність речовини - це величина, що показує, яка маса міститься в одиниці об'єму даної речовини.

Давайте уявимо собі кілограм вати. І відразу перед очима постане якийсь досить велику грудку. А кілограм заліза виглядає досить компактно. Чому ж ці тіла мають настільки різний обсяг? У справу в щільності речовини.

Всі речовини складаються з маленьких кульок - атомів і їх сполук - молекул. Чим ближче атоми розташовані один до одного, тим щільніше речовина.

Наступний експеримент покаже нам, що щільність речовин може змінюватися.

Експеримент № 2: «Щільність води»

Нам знадобляться. стакан з чистою водою (неповний), сире яйце і сіль.

Хід експерименту. Помістимо в стакан яйце, якщо яйце свіже - воно опуститься на дно.

Тепер акуратно насипу в стакан сіль і поспостерігаємо, як яйце почне спливати.

Чому це відбувається? У яйці є повітряний пакет, і при зміні щільності рідини яйце спливає до поверхні на манер підводного човна.

Висновок: За допомогою солі ми змінили щільність води. Сіль розчинилася у воді: молекули води і солі змішалися і щільність води стала вище щільності яйця ⇒ яйце спливло.

Також можна зробити висновок про умови плавання тіл:

1. Якщо щільність тіла одно щільності рідини, то тіло плаває на будь-якій глибині в рідини.
2. Якщо щільність тіла більше щільності рідини, то тіло тоне в рідини.
3. Якщо щільність тіла менше щільності рідини, то тіло спливає.

1. Закон Архімеда або виштовхує сила води.

На тіло, занурене повністю або частково в рідину, діє виштовхуюча сила, спрямована вертикально вгору і рівна вазі рідини, витісненої тілом.

Слід зауважити, що тіло повинно бути повністю оточене рідиною (або перетинатися з поверхнею рідини). Так, наприклад, закон Архімеда можна застосувати до кубику, який лежить на дні ємності, щільно торкаючись до дна.

Проведемо ще один експеримент.

Експеримент №3 «Плавучість залежить від форми»

Нам знадобиться. ємність з водою, пластилін.

Хід експерименту. Опустимо шматок пластиліну в ємність з водою. Спостерігаємо результат: пластилін потонув.

Дістанемо цей же шматок пластиліну з води і додамо йому іншу форму. Тепер ще раз опустимо пластилін в воду. Що сталося? Пластилін плаває.

Чому так сталося? Ми надали пластиліну потрібну форму і середня щільність пластилінової човники (пластилін + повітря) стала менше щільності води ⇒ пластилін плаває.

Висновок: Тіла, яким надали форму, незалежно від їх щільності, залишаться плавати на поверхні води.

В процесі своєї дослідницької роботи я з'ясував, що тіло буде плавати, якщо середня щільність всіх складових тіла буде менше щільності рідини. Я вирішив спробувати зробити свою модель корабля і перевірити чи буде вона триматися на воді.

Експеримент №4 «Корабель плаває!»

Нам знадобиться. Ємність з водою, саморобний корабель.

Хід експерименту. У таз з водою опускаємо саморобний корабель. Спостерігаємо що відбувається.

Отже, щоб побудувати плавальний засіб, потрібно знати: плавальний засіб має витісняти якомога більше води своїм днищем; обов'язково потрібно враховувати щільність матеріалу, з якого робиться кораблик (всі речовини, менш щільні, ніж вода, плавають на її поверхні); не можна допускати попадання води всередину корабля, інакше він потоне.

Висновок: Сталевий корабель не тоне, тому що він витісняє багато води. А ми знаємо, чим більше якийсь предмет витісняє води, тим сильніше вона виштовхує його. (Архімед)

В ході проведення своєї дослідницької роботи я дізнався багато нового про будову тіл, щільності, плавучості.

1. На підставі проведеного дослідження можна зробити висновок про те, що кораблі не тонуть, тому що на них діє виштовхуюча сила (закон Архімеда)
2. Корабель буде перебувати на плаву до тих пір, поки його вага буде менше або дорівнює вазі витісненої ним рідини. Корабель може затонути, якщо вода потрапить всередину (наприклад, через пробоїну), витіснивши повітря, і середня щільність корабля стане більше щільності води
3. Виштовхуюча сила залежить від щільності рідини. Отже, в море, де вода солона (з більшою щільністю), що виштовхує сила, що діє на корабель більше, ніж в річці або озері, де вода прісна.