Учебно-исследовательская работа учеников 9 класса МОУ СШ№4 г.Нелидово Аубакирова Рафаила и

1. Учебно-исследовательская работа учеников 9 класса МОУ СШ№4 г.Нелидово Аубакирова Рафаила и Котова Александра на тему: «За пределами школьного учебника: «Архимедова сила»»

2. Исследователем действия жидкости на погруженное тело был древнегреческий математик и физик Архимед, живший в 287 г, до нашей эры.

3. Причина возникновения FА • На погруженное в жидкость тело со всех сторон действуют силы давления воды. В каждой точке тела они направлены перпендикулярно его поверхности. Но гидростатическое давление возрастает с увеличением глубины. Поэтому силы давления, приложенные к нижним участкам тела, оказываются больше сил давления, действующих на тело сверху. Преобладающие силы давления действуют в направлении снизу вверх. А равнодействующая этих сил направлена вверх и называется • в ы т а л к и в а ю щ е й ( А р х и м е д о в о й ) силой.

4. Fа=Pв возд. – Pв воде

5. F 1 h1 h2 P=pgh F 2 F А F1=pgh1s (2) F2=pgh2s (2’) Fа=Pвозд. – Pв воде (1) Fa=F2-F1 (3) Fа= pжgVп.ч. (4)

6. Fа=Pвозд. – Pв воде (1) Fa=F2-F1(3) Fа= pжgVп.ч. (4)

8. F 1 h1 h2 P=pgh F 2 F А F1=pgh1s (2) F2=pgh2s (2’) Fа=Pвозд. – Pв воде (1) Fa=F2-F1 (3) Fа= pжgVп.ч. (4)

9. F 1 P=pgh F 2 F А F1=pgh1s (2) F2=pgh2s (2’) Fа=Pвозд. – Pв воде (1) Fa=F2-F1 (3) Fа= pжgVп.ч. (4)

10. F 1 P=pgh F 2 h1 F h2 А Fa1=Fa2 F1=pgh1s (2) F2=pgh2s (2’) Fа=Pвозд. – Pв воде (1) Fa=F2-F1 (3) Fа= pжgVп.ч. (4)

11. Fу=-kx

12. Гипотеза • Если сила Архимеда подобна силе упругости, возникающей в деформированном теле, то с увеличением глубины погружения тела в жидкость, величина Архимедовой силы будет повышаться и формулы по которым мы рассчитывали модуль этой силы будет иметь несколько другой вид. Размышляя над этой проблемой мы пришли к выводу , что Архимедова сила определялась в соответствии с тем, что мы считали, что все величины входящие в формулу Fа=pжgVп.ч. являются инвариантами т.е. неизменяемыми, однако, учитывая, что весовое давление верхних слоев жидкости на нижние с глубиной будут увеличиваться. Следовательно, более нижние слои жидкости будут оказывать более сильное давление и ее молекулы под этим воздействием приближаться друг к другу создавая более плотную среду, тогда согласно формуле p=m0n где n (n=N/V)- концентрация молекул, плотность жидкости будет увеличиваться, следовательно Архимедова сила так же должна возрастать.

13. Цели: • Опытным путем доказать, что плотность жидкости, а следовательно и сила Архимеда действующая на тело будет увеличиваться в зависимости от глубины его погружения в эту жидкость. • Найти коэффициент зависимости плотности жидкости от ее глубины (h) и определить новою форму записи формулы, по которой рассчитывается модуль силы Архимеда.

14. Задачи: • Доказать теоретически и подтвердить опытным путем увеличение плотности жидкости и Архимедовой силы, действующей на тело, при его погружении на большую глубину. • Определить величину силы Архимеда разных глубинах погружения тела и установить закономерность ее изменения. • Определить плотность жидкости на ее разных глубинах и установить закономерность ее изменения. • Определить коэффициент зависимости изменения плотности жидкости от ее глубины. • Определить коэффициент зависимости плотности от глубины (коэффициент сжатия жидкости) для различных жидкостей. • Записать формулу для расчета Архимедовой силы в наиболее общем виде.

15. d=15мм H=120см рж=1000 кг/м3 рш>рж

16. Определение объема испытуемого тела Pвоз=10мН P1воде=3мН h1=0. Fа=10мН – 3мН = 7мН = 7 *10-3 Н объем Vт = = = 7*10-7 м3 [ ]

17. Pвоз=10мН P1воде = 3мНh1 = 0 P2воде = 2,75 мН h2 = 20см = 0,2м P3воде = 2,4 мН h3 = 40см = 0,4м P4 воде = 2,2 мН h4 = 60см = 0,6м P5 воде = 2 мН h5 = 80см = 0,8м P6воде = 1,8 мН h6 = 100см = 1м Fа1 = 10 – 3 = 7мН h1 = 0 Fа2 = 10 – 2,75 = 7,25мН h2 = 0,2м Fа3 = 10 – 2,4 = 7,6мн h3 = 0,4м Fа4 = 10 – 2,2 = 7,8мН h4 = 0,6м Fа5 = 10 – 2 = 8мН h5 = 0,8м Fа6 = 10 – 1,8 = 8,2мН h6 = 1м

18. Fa=F1+kh

19. p= pвод2 = 1035 кг/м3 h2 = 0,2м Pвод3 = 1085 кг/м3h3 = 0,4м Pвод4 = 1115 кг/м3h4 = 0,6м Pвод5 = 1143 кг/м3h5 = 0,8м Pвод6 = 1172 кг/м3h6 = 1м Ph= p1 + Lh (5) L - коэффициент сжатия жидкости

20. L = L1 = 175 L2 = 212,5 Lср. = L3 = 191,7 L4 =178,75 L5 = 172

21. Fa=pжgVп.ч. - частный случай полученной нами формулы для малых глубин погружения тела, т.е. при h → 0. Fа = (p0 +Lh)gVп.ч. p0 – табличная плотность жидкости. L – коэффициент сжатия жидкости. h – глубина погружения нижней части тела. Vп.ч – объем погруженной в жидкость части тела.

22. F 1 F 2 h1 h2 F А1 Fa1<Fa2

23. F 1 F 2 F А1 Fa1<Fa2

24. F 1 F 2 F А2 h1 Fa1<Fa2 h2

25. L спирта=126.8 кг/м4 L масла=159,3 кг/м4 L воды=186 кг/м4 L соли =316,7 кг/м4

26. W=

27. H=3.5 см

28. H=14.8 см

29. «Эврика!» "Я НАШЕЛ!!!"

30. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!