Закон архимеда

Сообщение 3

Плавание это вид спорта, главная задача в плавании это преодоление всевозможных дистанций за наиболее короткое время. Все это происходит в бассейне и временами для более опытных спортсменов в море. В олимпийских играх есть не только плавание, но ещё и поло в воде, прыжки с всевозможных позиций в воду и синхронное командное плавание. В случае если глядеть в словаре, то слово плавание означает все совместно взятые водные виды спорта. У плаванья есть большое количество вариантов.

К примеру, свободный стиль. Это дисциплина, в которой пловец имеет возможность плыть хоть каким комфортным ему методом и стилем, и в том числе и заменять их на ходу. Но, как правило, почти все пловцы пользуют подобный вид плавания как кроль. Есть подобная манера плавания как брасс и также нередко применяется у спортсменов. Но пловец не имеет возможность быть всецело погружен и обязан всякий раз быть повыше части воды, а лишь только наполовину или же окунуться полностью всего на 5 метров.

Плавание на спине. Больше 100 лет назад этот вид включили как отдельный вид в Олимпийские игры. Подобный стиль плавания именуют перевернутым брасом. Спортсмен располагается лицом к тумбочке и придерживается руками за поручень. В данный момент ноги обязаны упираться в бортик бассейна. Спортсмен должен плыть на спине и временами заменять состояние головы, поворачивая в разные стороны.

Меньше чем 100 лет назад в Олимпийские игры подключили такое плавание как брасс. Ещё больше стремительная версия этого вида это баттерфляй собственно что переводится как мотылек с британского языка. Пловец обязан плавать на груди и поворачиваться на спину категорично запрещается. Все происходить в одной очередности. В начале гребок руками, а затем толкучка ногами. Руки обязаны быть приблизительно на уровне груди и никак не обязаны входить за линию бедер. На любом повороте и на финише надо устроить касание обеими руками. Голова не должна полностью окунаться под воду.

Есть комплексное и комбинированное плавание. Комплексная это дисциплина, в которой пловец в начале плывет манерой баттерфляй, затем на спине, брассом и в конце свободной манерой. Все эти стили обязаны быть в равных пропорциях. Комбинированное это эстафета, в которой спортсмены имеют возможность использовать любой из стилей, к примеру, на спине, брассом или же баттерфляй. И свободным видом будет считаться всякий стиль не считая выше перечисленных. Комплексное плавание было добавлено в 1961 году, а комбинированное в 1957 году.

В олимпийских играх были и неординарные виды плавания, к примеру в одежке, с преградами и ныряния на дальность.

Начало начал

Первобытный человек нуждался в воде для утоления жажды. Для этих целей годилась влага из ручьёв, родников, дождевая вода и даже растопленный снег. Древние люди не задерживались на одном месте надолго: земледелие было им неизвестно, они кормились охотой, занимались собирательством съедобных кореньев, растений, плодов, ягод.

Рыболовство, наряду с охотой, было одним из главных способов добычи пищи в древние времена

Когда истощались угодья, человеческое племя вынуждено было сниматься со стоянки и отправляться в путь в поисках пищи. И вот на пути у племени вдруг возникала водная преграда. Небольшое озеро можно было обойти, неглубокую речку преодолевали вброд. А вдруг это широкая река, противоположный берег которой едва виден? Приходилось кочевать вдоль берега в надежде найти узкое место реки. Стоянки располагались по берегам рек и озёр, в местах, где обитали стада животных. Крупных животных смелые охотники забивали камнями.

Настало время, когда люди научились добывать огонь, который согревал их, защищал от зверей. На огне начали готовить пищу, которую некогда ели сырой. Потом люди начали выращивать растения, строить жилища… Вскоре люди выяснили, что соседство с рекой – это благо: питьевая вода всегда рядом, а в реке водится рыба, раки, моллюски. И наконец, на заливных лугах, которые затапливает речная вода во время весеннего половодья, растёт отличная сочная трава, где пасутся животные. Можно было прекращать кочевой образ жизни и селиться на берегу. Когда было освоено земледелие, оказалось, что на удобренной речным илом почве отлично растут злаки.

Наконец, однажды человек взобрался на плавающий в воде ствол дерева, чтобы добраться на нём до богатой раковинами приливной зоны. И понял, что так плыть легче. Однако ствол крутился, то и дело норовя сбросить своего седока. А потом оказалось, что два связанных вместе ствола уже не вращались. Так, возможно, и было изобретено первое плавательное средство – плот.

Человек, пустившийся в плавание на стволе дерева

Жидкость и давление в ней

В физике 7 класса плавание судов рассматривают после того, как изучены особенности строения и свойства жидкостей. Последняя представляет собой промежуточное между газами и твердыми телами агрегатное состояние вещества. Жидкость способна сохранять объем, как твердое тело, и она является текучей субстанцией, как газ.

Вам будет интересно:Школы для аутистов в Москве: отзывы

Молекулы жидкости хаотично перемещаются по всему объему. Наличие у них кинетической энергии, сравнимой с потенциальной, обуславливает существование давления на каждый элементарный объем внутри жидкости. Поскольку перемещения молекул являются равновероятными, то общее давление на рассматриваемый элементарный объем оказывается равным нулю (все компоненты давления компенсируют друг друга).

Тем не менее многие знают, что погружение под воду создает болевые ощущения в области ушных перепонок. Это давление не имеет никакого отношения к рассмотренному выше молекулярному давлению. Оно связано исключительно с силой тяготения нашей планеты.

Вам будет интересно:Информационные технологии обучения: определение, использование и возможности

Любое тело, имеющее массу, давит на поверхность, на которой оно стоит, или растягивает подвес. Речь идет о весе тела. В жидкости этот вес проявляется в виде давления верхних слоев на нижние. Оно получило название гидростатического. Математическое выражение для расчета этого давления имеет следующий вид:

P = ρl*g*h

То есть гидростатическое давление линейно зависит от глубины погружения h и от плотности жидкости ρl. Именно это давление является причиной плавания судов.

Глава 3. Давление твёрдых тел. жидкостей и газов§ 53. Плавание судов

Суда, плавающие по рекам, озёрам, морям и океанам, построены из разных материалов с различной плотностью. Корпус судов обычно делают из стальных листов. Все внутренние крепления, придающие судам прочность, также изготовляют из металлов. Для постройки судов используют различные материалы, имеющие по сравнению с водой как большую, так и меньшую плотность.

Благодаря чему же суда держатся на воде, принимают на борт и перевозят большие грузы?

Опыт с плавающим телом (§ «Архимедова сила») показал, что тело вытесняет своей подводной частью столько воды, что вес этой воды равен весу тела в воздухе. Это справедливо и для любого судна.

Плавание судов

Вес воды, вытесняемой подводной частью судна, равен весу судна с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на судно с грузом.

Глубину, на которую судно погружается в воду, называют осадкой. Наибольшая допускаемая осадка отмечена на корпусе судна красной линией, называемой ватерлинией (от гол- ланд. ватер — вода).

Вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватерлинии, равный силе тяжести, действующей на судно с грузом, называется водоизмещением судна.

Сейчас для перевозки нефти строят суда водоизмещением 5 000 000 кН (5 • 106 кН) и больше, т. е. имеющие вместе с грузом массу 500 000 т (5 • 105 т) и более.

Если из водоизмещения вычесть вес самого судна, то получим грузоподъёмность этого судна. Грузоподъёмность показывает вес груза, перевозимого судном.

Судостроение существовало ещё в Древнем Египте, Финикии, Древнем Китае.

В России судостроение зародилось на рубеже XVII — XVIII вв. Сооружались главным образом военные корабли, но именно в России были созданы первый ледокол, суда с двигателем внутреннего сгорания, атомный ледокол «Арктика» (рис. 159).


Рис. 159. Ледокол «Арктика»

Вопросы:

1. На чём основано плавание судов?

2. Что называют осадкой судна?

3. Что такое ватерлиния?

4. Что называют водоизмещением судна?

Упражнения:

Упражнение № 28

1. Как изменится осадка корабля при переходе из реки в море? Ответ объясните.

2. Сила тяжести, действующая на судно, 100 000 кН. Какой объём воды вытесняет это судно?

3. Плот, плывущий по реке, имеет площадь 8 м2. После того как на него поместили груз, его осадка увеличилась на 20 см. Каков вес помещённого на плот груза?

Задания:

1. На рисунке 160 изображены два прибора, плавающие в воде, называемые ареометрами.

Рис. 160

• Пояснение.
Эти приборы используются для измерения плотности жидкости.
Первый ареометр, изображённый на рисунке 160, а, предназначен для жидкостей, имеющих плотность меньшую, чем вода.
Деления на нём нанесены сверху вниз.
Второй (рис. 160, б) — для жидкостей с плотностью большей, чем вода.
Деления на нём нанесены снизу вверх.
Цифрой 1000 обозначена плотность воды:

ρ = 1000 кг/м3.

• а) Объясните действие таких приборов.

• б) Используя пробирку или деревянную палочку и кусочки свинца, изготовьте ареометры для жидкостей, имеющих плотности большую и меньшую, чем вода.

2. Налейте в стакан воды, введите в воду конец пипетки и выпускайте из неё понемногу воздух. Затем наберите в пипетку немного жидкого масла и пускайте его под водой по капле. Что вы наблюдаете? Сделайте вывод.

Предыдущая страницаСледующая страница

Судоходство в древности

Вся жизнь в Древнем Египте была связана с путешествиями по воде. Вся страна, все её города, многочисленные поселения, поля и пастбища располагались в долине одной из самых могучих рек мира – реки Нила. Эта река была для египтян не только источником пресной воды и пропитания, но и транспортной артерией, по которой перевозились многочисленные грузы и пассажиры. Древнеегипетские речные грузовые суда представляли собой низкобортные плоскодонные деревянные баржи.

Для увеличения прочности конструкции нос и корму такой баржи скрепляли прочным толстым канатом, проходящим над палубой на подпорках. Иначе хрупкое судно, лишённое киля, при неправильной загрузке могло просто переломиться пополам. Строили таких барж мало, так как дерево в Египте было очень дорого. Более доступным материалом был тростник, росший по берегам Нила в огромных количествах. Из тростника строили большие лодки, обладавшие неплохой грузоподъёмностью. На таких лодках возили из каменоломен в верховьях Нила камень для строительства городов и знаменитых гробниц фараонов в Гизу и стовратные Фивы. В движение грузовые суда приводились мускульной силой рабов, тянущих их за лямку вдоль берега. Иногда суда оснащали прямым парусом, поднимавшимся на сооружённой из двух пальмовых стволов единственной А-образной мачте, и вёслами.

Древнеегипетское судно. Макет

В XV в. до н. э. египтяне переняли от финикийцев навыки строительства прочных морских судов из дерева. Великая египетская царица Хатшепсут направила в южные моря экспедицию из таких кораблей «за иноземными пряностями, тканями и драгоценными благовониями». Экспедиция вышла из Красного моря в Индийский океан и побывала в загадочной стране Пунт (местонахождение этой страны точно не установлено, скорее всего, это побережье Восточной Африки в районе Африканского Рога – современного полуострова Сомали).

Неизвестно, торговали ли египтяне с пунтийцами или предпочли воспользоваться правом сильного, но экспедиция благополучно вернулась домой с богатыми дарами для своей царицы. Пожалуй, плавание египтян в Пунт является самой первой из известных в обозримой истории заморских экспедиций.

В Месопотамии, в междуречье Тигра и Евфрата, для перевозки грузов по рекам использовались неуклюжие лодки круглой формы, называемые куффами. Куффа представляла собой плетёную из прутьев громадную корзину, обмазанную смолой. Плавать на куффе было неудобно – она была неустойчивой, да к тому же пропускала воду. Однако куффа оставила след в кораблестроении. Такой тип судов до сих пор в ходу у жителей бассейна рек Тигра и Евфрата.

Лодка куффа

Европейское кораблестроение

Между вольными городами Любеком и Гамбургом в XIII в. было подписано соглашение о создании торгового союза для защиты торговли и купечества от власти феодалов и от пиратов. Образование Ганзейского союза послужило толчком к развитию торгового судоходства в Балтийском и Северном морях. Суда Ганзы (когги) для повышения мореходности и вместительности имели большую осадку и высокие борта. Они несли две-три мачты, на задней, бизани, поднимался косой латинский парус. Ганзейцы, используя переменные курсы (галсы), ходили на своих кораблях даже во встречный ветер. А так как штилей в северных морях почти не бывает, на коггах отказались от вёсел, их заменил руль

Внимание уделялось обтекаемости корпуса, что давало возможность развивать большую скорость. Для отражения нападений пиратов на ранних коггах оборудовали площадки для лучников, потом стали ставить длинноствольные пушки – «шланге» («змей»)

Так, разница между гражданским и военным судном стёрлась: когг стал универсальным кораблём.

Ганзейский когг. Макет

С середины XVI в. ганзейцы начали строить боевые корабли для защиты своего судоходства. Появились специализированные корабли: гукер – одномачтовый быстроходный боевой корабль, вооружённый несколькими лёгкими орудиями; флейт – небольшой вооружённый двух-трёхмачтовый парусник с пушками, расположенными только на верхней палубе; пинасс – трёхмачтовик, вооружённый большим количеством тяжёлых орудий, размещённых под верхней палубой и стрелявших сквозь прямоугольные, закрывающиеся в непогоду крышками, прямоугольные бойницы – порты, и галеон – тяжёлый боевой корабль с тремя-четырьмя мачтами и несколькими десятками орудий на двух-трёх палубах. Все боевые корабли севера Европы имели трюмы и могли возить грузы.

В раннем Средневековье кораблестроители и мореходы Венеции и Генуи достигли больших успехов в судостроении и судовождении. На венецианских грузовых судах (нефах) грузоподъёмностью до 250 т и вместимостью до 1500 человек отправлялись крестоносцы в Крестовые походы. Неф имел одну – четыре мачты с прямыми и косыми парусами, а высокая носовая оконечность позволяла преодолевать штормовые волны.

В Испании и Португалии также появились новые типы кораблей. Небольшие двух-трёхмачтовые суда с прямыми и косыми латинскими парусами назывались каравеллами. Благодаря большой площади парусов они могли хорошо маневрировать, отличались остойчивостью и высокой скоростью. На каравеллах стали применять носовую наклонную мачту (бушприт) – для подъёма дополнительных косых парусов. Более крупные каракки имели до четырёх палуб и могли вместить несколько сотен человек. Каракки несли очень мощное пушечное вооружение.

Описание других видов

Кроме спортивного плавание бывает оздоровительным, лечебным, прикладным, игровым, фигурным. Польза плавания для здоровья человека доказана с давних времен, а его оздоровительный вид считается эффективным методом укрепления организма. Регулярные тренировки на воде способствуют:

  • формированию и развитию мышечной массы;
  • подвижности суставов и связок;
  • улучшению координационных способностей и обмена веществ;
  • укреплению нервной системы;
  • оптимизации работы дыхательной системы;
  • нормализации сердечной деятельности.

Лечебный вид включает в себя физические упражнения, которые выполняются непосредственно в воде и благотворительно влияют на организм. Это занятие имеет актуальность при восстановлении после операций и сложных переломов. Водная среда помогает облегчить нагрузку на мышцы при выполнении физических упражнений.

Прикладной вид заключается в способности пловца держаться на воде и одновременно выполнять определенные действия. Применяется для тренировок сотрудников силовых и спасательных организаций, то есть людей, чья профессиональная деятельность часто связана с водой. В прикладное плавание входят:

  • преодоление водных преград;
  • прыжки в воду;
  • методы спасения утопающих.

К игровым видам относятся разнообразные движения в водной среде с использованием подручных средств. Педагоги по физической культуре разрабатывают проекты игр на воде для детей, вырабатывающих у них волевые качества и дух коллективизма. При этом упражнения на воде должны понравиться подрастающему поколению, а игры стать их любимым занятием.

К фигурному относится синхронное плавание, которое объединяет хореографические, акробатические и гимнастические элементы, выполняемые в воде. Сейчас в этом виде спорта выступают только представительницы слабого пола. Выступления могут быть одиночными, парными и командными.

Плавание в школе и вне школы

При наличии в учебном заведении собственного бассейна можно заниматься оздоровлением ребят с помощью водных процедур и обучать их азам плавания на уроках физкультуры. Подростки, кто проявил свой талант к плаванию на занятиях в школе, могут попросить родителей определить их в секции для детей, где ими будет углублённо освоена плавательная наука под руководством опытных наставников. Благодаря этому юные пловцы получают шанс заявить о себе на детских турнирах, завоевать награды и получить спортивные разряды.

Обучение плаванию в школе проводится в кры­тых плавательных бассейнах и на открытых водоёмах.

Принцип плавучести

Принцип Архимеда показывает подъёмную силу и вытеснение жидкости. Однако эта концепция может быть применена при рассмотрении вопроса плавания предметов. Пятый трактат Архимеда «О плавающих телах» гласит, что любой плавающий объект вытесняет собственный вес жидкости.

Другими словами, для предмета, плавающего на поверхности жидкости (например, лодки) или плавающего под водой (субмарина или дирижабль в воздухе), вес вытесненной жидкости равен весу объекта. Таким образом, только в особом случае плавания сила выталкивания, действующая на объект, равна его весу.

Например, существует блок из твёрдого железа, который весит 1 тонну. Поскольку железо почти в восемь раз плотнее воды, при погружении оно вытесняет только 1/8 тонны воды, что недостаточно для удержания его на плаву. Теперь следует предположить, что тот же железный блок преобразован в чашу. Он по-прежнему весит 1 тонну, но при помещении в жидкость он вытесняет больший объём воды, чем когда он был блоком. Чем глубже погружена железная чаша, тем больше воды она вытесняет и тем сильнее действует на неё выталкивающая сила. Когда плавучая сила равна 1 тонне, она не опустится дальше.

Когда лодка вытесняет вес воды, равный её собственному весу, она плавает. Каждый корабль, подводная лодка и дирижабль должны быть спроектированы так, чтобы смещать вес жидкости, по крайней мере, равный его собственному весу. Корпус 10000-тонного корабля должен быть достаточно широким, длинным и глубоким, чтобы вытеснять соответствующее количество тонн воды. Он нуждается в дополнительной грани для равновесия и борьбы с волнами, которые иначе заполнили бы его и, увеличив его массу, потопили корабль.

Практически принцип Архимеда позволяет рассчитывать плавучесть объекта, частично или полностью погруженного в жидкость:

  1. Нисходящая сила на объекте — это просто его вес.
  2. Восходящая или выталкивающая сила — это то, что указано выше по закону Архимеда.
  3. Чистая сила — это разница между величинами силы выталкивания и её весом.

Следует отметить, что если вес объекта меньше, чем вес вытесняемой жидкости, объект будет испытывать подъём, как и происходит в случае с деревянным брусом, который остаётся ниже поверхности воды. Объект, который по своей природе тяжелее количества жидкости, которую он может вытеснить, утонет при освобождении, но в то же время испытает потерю веса, равную весу вытесненной жидкости. Фактически, когда дело доходит до взвешивания, необходимо внести поправку, чтобы иметь возможность компенсировать эффект плавучести окружающего его воздуха.

Вариант 2

Человечество создало множество удивительных технологий и машин за всё время своего существования и продолжает открывать и создавать всё новое и новое. Те или иные машины позволяли упрощать жизнедеятельность человека, какую либо рабочую деятельность, или же физическую. Так или иначе, многие умы человечества бились над тем как же упростить человеческую жизнь и исследование новых территорий. Таким образом, и было создано кораблестроение и суда.

Долгое время люди не могли преодолеть большие расстояние через моря и океаны, поэтому приходилось искать обходные суда, однако позже было придумано кораблестроение и сами суда, на которых наши предки смогли пересекать водные границы, и путешествовать туда, куда они хотят. Изобретение кораблестроения было весьма важным открытием, которое позволило человечеству открыть ранее закрытые территории.

Со временем деревянные суда прогрессировали в более технологичные свои версии, и эта прогрессия продолжалась до наших дней, и позволило нам увидеть суда и корабли такими, какими мы их знаем сегодня. Различные суда, будь они из дерева или металла, помогает плавать то, что плотность материала, из которого они состоят, меньше плотности воды, потому они и могут так просто не тонуть в морской пучине.

Суда бывают разного назначения. Есть суда, которые перевозят различные грузы, есть суда, которые перевозят людей, такие суда называются пассажирскими, есть и такие, которые предназначены для ведения боевых действий. Так или иначе, существует множество различных видов кораблей и судов, которые создал человек для восполнения своих нужд и потребностей.

Первые корабли были построены из дерева и имели простейшую двигательную силу – людскую силу. На данный момент уже построены корабли способны двигаться с помощью механический двигателей и лопастей, которые разгоняют его до невиданных ранее скоростей. За последние 100 лет человеческая мысль и развитие совершили огромный скачок в создании средств передвижения и различных машин, что позволило более эффективно расправляться с различными расстояниями.

  • Доклад на тему Гриб рыжик сообщение 2 класс

    Рыжики очень известные и часто встречающиеся грибы. Растут они в европейской части страны. Сибирские и Уральские леса так же богаты этими грибами.

  • Доклад Русский народный костюм 2, 3, 5 класс

    Русский народный костюм был создан и передавался из поколения в поколение многолетним трудом. Костюм раньше надевали, как на праздничные мероприятия и дни, а также просто носили в обычной жиз.

  • Доклад на тему Страна Финляндия

    Удивительная северная страна со своими особенностями и обитателями. Однако население данной страны не самое большое, около 5 миллионов человек. Проживающие в Финляндии люди называют свою стра.

  • Доклад на тему Прыжки в высоту сообщение по физкультуры

    В настоящее время существует множество видов спорта, в которых осуществляются всевозможные способности тела человека – бег, ходьба, прыжки, плавание, сила и т.д. если рассматривать прыжки, то.

  • Доклад-сообщение Созвездие Лебедь

    На ночном небосклоне можно найти десятки созвездий. Среди них примечательно созвездие Лебедя, которое напоминает летящую птицу. На латыни оно называется «Cygnus» (Цигнус). Сходство с летящей.

  • Доклад-сообщение Федор Шаляпин

    Ф.И. Шаляпин – знаменитый русский оперный певец прошлого века, обладавший высоким басом. Он отличался яркими вокальными данными, прирождённой музыкальностью и необыкновенным актёрским.

Парусно-гребные корабли

На внутренних морях Европы – Средиземном, Балтийском и Чёрном – гребные суда не сдавали свои позиции в течение долгого времени. Объяснялось это, с одной стороны, переменчивой розой ветров и нередкими штилями, а с другой – характером морских волн, не очень высоких, но весьма коротких, резких. В условиях такого волнения кораблю не нужен очень высокий борт, чтобы спастись от заливания водой в шторм.

Венецианская галера «Буцентавр»

На Средиземном море основным типом боевого корабля очень долго была галера – низкий и длинный парусно-гребной корабль со вспомогательным парусным вооружением, состоявшим из латинских парусов, поднимавшихся на двух-трёх мачтах. Галера была вооружена одной-двумя мощными пушками, стрелявшими вперёд по курсу, и несколькими небольшими орудиями для круговой обороны. В экипаж больших галер входили стрелки из морской пехоты. Галера имела один ряд длинных (до 15 м) и очень тяжёлых вёсел, с каждым из которых управлялось пятеро гребцов, как правило из числа каторжников и рабов.

Галеры составляли основу военных флотов Генуи, Венеции, Османской империи и многих других стран. Благодаря уникальному свойству галер поддерживать высокую скорость в любую погоду, а также необыкновенной маневренности и малой осадке этих кораблей они были популярны у пиратов. В свежий ветер галера шла под парусами, в безветрие или при необходимости совершить маневр в дело вступали гребцы. Малые галеры, как и норманнские драккары, можно было через узкие полоски суши перетащить волоком. Этим их качеством в 1551 г. воспользовался легендарный османский пират Драгут. Его флот, состоявший из лёгких галер, был заперт в гавани тунисского острова Джелва эскадрой генуэзского адмирала Андреа Дориа. Пока защитники крепости в гавани перестреливались с генуэзцами, люди Драгута соорудили деревянную волокушу через песчаную косу, отделявшую гавань от моря, и ускользнули из смертельной ловушки.

Боевой галеас. Макет

В конце июля 1714 г. русский гребной флот, состоявший из галер, скампавей и каторг (так именовались маленькие галеры) под командованием генерал-адмирала Ф. Апраксина одержал крупную победу над шведами возле мыса Ханко (Гангут). Шведские парусники, из-за безветрия лишившиеся хода и маневренности, могли держать пассивную оборону против русских галер, уповая лишь на мощь своих пушек. Русские предприняли смелый обходной маневр, затем взяли неприятеля на абордаж, захватив в плен несколько шведских кораблей. Ещё одно изобретение итальянских корабелов — галеас, высокобортный парусно-гребной военный и грузовой корабль с парусным вооружением большой площади. Над нижней палубой, занимаемой гребцами, располагалась крытая батарейная палуба, где помещались орудия. В носовой и кормовой надстройках оборудовались жилые помещения для команды, канониров и солдат морской пехоты, а также галереи и площадки для стрелков. Галеасы составляли основу боевой мощи венецианского и генуэзского флотов.

Поделиться ссылкой

Задачи на силу Архимеда с решениями

Формулы, используемые на уроках «Задачи на силу Архимеда», «Сообщающиеся сосуды».

Задача № 1.
Тело объемом 2 м3 погружено в воду. Найдите архимедову силу, действующую на тело.

Задача № 2.
Определить выталкивающую силу, действующую на деревянный плот объемом 12 м3, погруженный в воду на половину своего объема.

Задача № 3.
 Каков объем железобетонной плиты, если в воде на нее действует выталкивающая сила 8000 Н?

Задача № 4.
 Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой бетонную плиту, масса которой 720 кг?

Задача № 5.
 Какую высоту должен иметь столб нефти, чтобы уравновесить в сообщающихся сосудах столб ртути высотой 16 см?

Задача № 6.
Вес тела в воздухе равен 26 кН, а в воде — 16 кН. Каков объем тела?

Задача № 7.
Какую силу нужно приложить, чтобы удержать в воде кусок гранита объемом 40 дм3?

Задача № 8.
Определите объем куска меди, который при погружении в керосин выталкивается силой 160 Н.

Задача № 9 (повышенной сложности).
 Медный шар в воздухе весит 1,96 Н, а в воде 1,47 Н. Сплошной этот шар или полый?

Задача № 10 (повышенной сложности).
 Рассчитайте, какой груз сможет поднять шар объемом 1 м3, наполненный водородом. Какой примерно объем должен иметь шар с водородом, чтобы поднять человека массой 70 кг? (Вес оболочки не учитывать.)

Задача № 11.
  Деревянный цилиндр плавает на поверхности воды так, что он погружен в воду на 90%. Какая часть цилиндра будет погружена в воду, если поверх воды налить слой масла, полностью закрывающий цилиндр? Плотность масла 800 кг/м3.

Дано: V – объем цилиндра (V = Sh);  h – высота цилиндра;  S – площадь основания цилиндра;  V1 – объем цилиндра, погруженного в масло (V1 = V – V2 = Sh1);  h1 – высота части цилиндра, погруженной в масло;  V2 – объем цилиндра, погруженного в воду после добавления масла;  рв – плотность воды (1000 кг/м3);  рм – плотность масла (800 кг/м3)

Найти:  (h – h1) / h — ?

Решение.  F – сила, выталкивающая цилиндр из воды до добавления масла  F = 0,9pвgVF1 – сила, выталкивающая цилиндр из масла   F1 = pмgV1F2 – сила, выталкивающая цилиндр из воды после добавления масла  F2 = pвgV2Баланс сил: F – F1 = F20,9pвgV – pмgV1 = pвgV2       V1 = V – V2   ⇒    0,9pвV – pм(V – V2) = pвV2

V(0,9pв – pм) = V2(pв – pм)         V = Sh;  V1 = Sh1    ⇒

Ответ: 1/2 часть цилиндра будет погружена в воду (50%).

Задача № 12.
 Плоская льдина плавает в воде, выступая над уровнем воды на 3 см. Человек массой 70 кг зашел на льдину. В результате, высота выступающей части над льдиной уменьшилась в 3 раза. Найти площадь льдины.

Ответ: 3,5 м3.

Давление жидкости на покоящееся в ней тело называют гидростатическим давлением. Гидростатическое давление на глубине h равно р = ратм  + p*g*h

Закон Паскаля. Жидкость и газ передают оказываемое на них давление во всех направлениях одинаково.

Конспект урока «Задачи на силу Архимеда с решениями».

Следующая тема: «Задачи на механическую работу».

Слайды и текст этой презентации

Слайд 2 На тело, которое будет находиться в жидкости действуют две силы. Сила

тяжести и сила Архимеда. Они действуют в различных направлениях, сила тяжести вертикально вниз, сила Архимеда вертикально вверх.Если плотность тела будет больше плотности жидкости, то тело в этой жидкости будет тонуть. Если плотность тела будет меньше плотности жидкости, то тело будет всплывать в этой жидкости. Если плотности тела и жидкости будут равны, то тело останется в равновесии внутри жидкости. Например, если кусок железа опустить в воду, то он потонет. А если этот же самый кусок опустить в ртуть, то он всплывет.

Плавание судов

Слайд 4Судна, которые плавают по озерам, реками, морям и океанам, построены из

различных материалов., каждый из которых будет иметь свою плотность.Например, корпусы больших судов чаще всего изготавливают из стальных листов. Крепления тоже изготавливаются из метала. В постройке одного корабля используются множество различных материалов как большей, так и меньшей плотности, чем плотность воды.Разберемся, как же судна остаются на плову, когда они изготовлены из таких предметов.Тело, которое погружают в воду, вытесняет своей погруженной в воду часть столько воды, что её вес будет равен весу тела в воздухе. Это справедливо для любого тела, аи судна кораблей не являются исключением.Вес воды, которая вытесняется подводной частью судна, будет равен весу судна в воздухе.Для глубины, на которую погружается судно в воду, придумали специальный термин – осадка. Для каждого судна существует свое максимально допустимое значение осадки. Это значение отмечают на корпусе корабля красной линией. Её еще называют ватерлиния.

Как плавают суда?

(в отличие от авиации, использующей летательные аппараты тяжелее воздуха).

Слайд 8Чтобы найти архимедову силу, действующую на тело в воздухе, надо рассчитать

ее по формуле, умножив ускорение свободного падения на плотность воздуха и на объем тела. Fа = g pVт Если эта сила окажется больше силы тяжести, действующей на тело, то тело взлетит. На этом основано воздухоплавание.Чтобы воздушный шар поднимался выше, его надо наполнить газом, плотность которого меньше, чем у воздуха. Это может быть водород, гелий или нагретый воздух. Для того чтобы определить, какой груз может поднять воздушный шар, надо знать его подъемную силу. Подъемная сила воздушного шара равна разности между архимедовой силой и действующей на шар силой тяжести.Fпод = Fа — (Fт оболочки + Fт газа внутри + Fт груза) Чем меньше плотность газа, заполняющего воздушный шар данного объема, тем меньше действующая на него сила тяжести и потому тем больше возникающая подъемная сила. При нагревании воздуха от 0 до 100 градусов Цельсия его плотность уменьшается
только в 1,37 раз. Поэтому подъемная сила шаров, заполненных теплым воздухом, оказывается небольшой. Плотность же водорода в 14 раз меньше плотности воздуха, и подъемная сила шара, наполненного водородом более чем в три раза превышает подъемную силу нагретого воздуха того же объема. Водород, однако, горит и образует с воздухом легко воспламеняющуюся смесь. Негорючим и одновременно легким газом является гелий.

Слайд 9Плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря. Поэтому по

мере поднятия воздушного шара действующая на него архимедова сила становится меньше.

После того, как архимедова сила достигнет значения, равного силе тяжести, подъем воздушного шара прекратится. Чтобы подняться еще выше, с шара сбрасывают балласт. При этом сила тяжести уменьшается, и выталкивающая сила опять оказывается вновь большей. Для того, чтобы опуститься на землю, выталкивающую силу надо уменьшить. Для этого можно уменьшить объем шара. В верхей части оболочки шара имеется специальный выпускной клапан, через который можно выпустить часть газа. После этого шар начнет опускаться вниз.

газовой горелки, установленной под оболочкой. Увеличивая пламя горелки, можно заставить воздушный шар подниматься выше и наоборот. Если подобрать такую температуру, при которой сила тяжести, действующая на шар с корзиной окажется равной силе архимеда,
то шар » повиснет» в воздухе.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Росспектр
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: