Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

Мы знаем, что на любое тело, находящееся в жидкости, действуют две силы, направленные в противоположные стороны: сила тяжести и архимедова сила. Сила тяжести равна весу тела и направлена вниз, архимедова же сила зависит от плотности жидкости и направлена вверх. Как физика объясняет плавание тел , и каковы условия плавания тел на поверхности и в толще воды?

Условие плавания тел

Согласно закону Архимеда условие плавания тел следующее: если сила тяжести равна архимедовой силе, то тело может находиться в равновесии в любом месте жидкости, то есть плавать в ее толще. Если сила тяжести меньше архимедовой силы, то тело будет подниматься из жидкости, то есть всплывать. В случае же, когда вес тела больше выталкивающей его архимедовой силы, то тело будет опускаться на дно, то есть тонуть. Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости. А вот будет тело плавать или тонуть зависит от плотности тела , так как его плотность увеличит его вес. Если плотность тела будет выше плотности воды, то тело утонет. Как же быть в таком случае?

Плотность сухого дерева за счет полостей, наполненных воздухом, меньше плотности воды и дерево может плавать на поверхности. А вот железо и многие другие вещества значительно плотнее воды. Как же возможно строить корабли из металла и перевозить различные грузы по воде в таком случае? А для этого человек придумал небольшую хитрость. Корпус корабля, который погружается в воду, делают объемным, а внутри этот корабль имеет большие полости, заполненные воздухом, которые сильно уменьшают общую плотность корабля. Объем вытесняемой кораблем воды, таким образом, сильно увеличивают, увеличивая выталкивающую его силу, а плотность корабля в сумме делают меньше плотности воды, дабы корабль мог плавать на поверхности. Поэтому каждый корабль имеет определенный предел массы грузов, который он может увезти. Это называется водоизмещением судна.

Различают порожнее водоизмещение - это масса самого судна, и полное водоизмещение - это порожнее водоизмещение плюс общая масса экипажа, всей оснастки, запасов, топлива и грузов, которую может нормально увезти данное судно без риска утонуть при относительно спокойной погоде.

Плотность тела у организмов, населяющих водную среду, близка к плотности воды. Благодаря этому они могут находиться в толще воды и плавать благодаря подаренным им природой приспособлениям - ластам, плавникам и пр. В передвижении рыб большую роль играет специальный орган - плавательный пузырь. Рыба может менять объем этого пузыря и количество воздуха в нем, благодаря чему ее суммарная плотность может меняться, и рыба может плавать на различной глубине, не испытывая неудобств.

Плотность человеческого тела немного больше плотности воды. Однако, человек, когда у него в легких содержится некоторое количество воздуха, тоже может спокойно держаться на поверхности воды. Если же ради эксперимента, находясь в воде, вы выдохните весь воздух из легких, вы медленно начнете опускаться на дно. Поэтому всегда помните, что плавать не страшно, опасно наглотаться воды и впустить ее в легкие, что и является наиболее частой причиной трагедий на воде.

Урок физики в 7-м классе на тему «Плавание тел»

Учитель Очилбоева Е.П.

Цели урока:

вывести условия плавания тел в жидкости;

установить теоретически и экспериментально соотношение между плотностью тела и жидкости, необходимое для обеспечения условия плавания тел;

продолжить формировать умение учащихся проводить опыты и делать из них выводы;

научить учащихся решать качественные задачи;

проверить усвоение нового материала;

развитие умений наблюдать, анализировать, сопоставлять, обобщать;

воспитание интереса к предмету;

воспитание культуры в организации учебного труда.

Оборудование

проектор, экран;

компьютеры с тестами по количеству учеников;

на 2 человека набор: два стакана с водой, бруски: деревянный и железный, пластилин, кусочки картошки, соль, палочка для размешивания, масло и пипетка.

Ход урока (Урок сопровождается показом презентации)

1.Оргмомент. Беседа о погоде, о лете, о купании в водоёмах.

Объявление темы урока. (Слайд 1) посмотрите на экран, что можно сказать о телах, которые изображены здесь? (Плавают). Тогда сформулируйте тему нашего урока. (Щелчок по слайду 1).

2. Актуализация знаний. Ребята, вы можете привести примеры тел, которые плавают на поверхности воды? А какие тела тонут в воде? А как ещё тело может вести себя в воде?

Попробуйте угадать, о каком плавающем теле пойдёт сейчас речь.

Сегодня над морем
Большая жара;
А в море плывёт
Ледяная гора.
Плывёт и, наверно,
Считает:
Она и в жару не растает.

Учитель показывает Слайд 2 и обращает внимание на подводную часть айсберга.

(Учащиеся путаются в ответах.)

Вы не можете точно ответить на этот вопрос. Но у вас уже появляются идеи, гипотезы.

А вы хотите всегда правильно отвечать на вопрос: будет плавать или тонуть тело в той или иной жидкости?

Давайте сегодня на уроке вместе решим проблему.

Проблема. Выяснить: Каковы условия плавания тел в жидкости.

А вы знаете, какой учёный изучал плавание тел? (Слайд 3)

С какой силой связано это имя? (Слайд 4).

Как найти архимедову силу? (Слайд 5).

Назовите, какие силы действуют на тело, плавающее внутри жидкости. (слайд 6).

3. Решение проблемы - изучение нового материала.

Начнём исследование. Проведём опыт 1 .

Цель работы : Провести наблюдение за поведением деревянного и железного брусков, погруженных в воду, обнаружить на опыте выталкивающее действие воды, указать направление выталкивающей силы.

Приборы и материалы: сосуды с маслом, водой, пипетка.

Перед вами стакан с водой и два бруска: железный и деревянный. Давайте посмотрим, как они будут вести себя в воде. Опустите их в стакан с водой.

Назовите, какие силы, действуют на бруски. Как они направлены?

Вывод: Железный брусок опустится ниже, т.к. сила тяжести, действующая на него больше архимедовой силы, а деревянный брусок будет выше, т.к. архимедова сила, действующая на него больше силы тяжести. Значит, плавание тел зависит от того, какая из сил больше.

Проверка по слайду 7:

Когда тело плавает на поверхности? (Щелчок по слайду 7).

Когда плавает внутри? (Щелчок по слайду 7).

Когда тонет? (Щелчок по слайду 7).

Продолжаем исследования.

Может ли тело в одной жидкости тонуть, а в другой плавать?

Проведём опыт 2. Заставьте кусочки картошки плавать. Попробуйте доказать своё предположение. (Дети, возможно, догадаются, что в один из стаканов нужно добавить соль).

Вывод : в пресной воде картошка тонет, а в солёной плавает. Значит, условие плавания тел зависит от соотношения плотности жидкости и плавающего тела.

Докажем это ещё и теоретически.

Назовите формулу, выражающую закон Архимеда. (Щелчок по слайду 7).

Назовите формулу для вычисления силы тяжести (Щелчок по слайду 7).

Что общего в обеих формулах? Чем отличаются? Значит, условие плавания тел будет зависеть от плотности веществ. (Проверим по слайду 7).

Посмотрите, как человек плавает в Мёртвом море, плотность солёной воды которого значительно больше плотности пресной. (Слайды 8-9).

Вернёмся к моему вопросу.

А изменилось бы что-нибудь, если бы воду в океане мы мгновенно поменяли бы на керосин?

(Учащиеся с лёгкостью правильно отвечают на вопрос, используя таблицу плотности веществ).

Поработаем с таблицей плотностей веществ.

Пользуясь таблицей плотности, определите, в какой жидкости утонет лёд?

Яйцо тонет в пресной воде, но плавает в солёной. Почему?

Будет ли плавать в воде стеклянная бутылка, заполненная водой?

А будет ли в ртути плавать стеклянная бутылка, заполненная ртутью?

Почему нельзя тушить горящий керосин, заливая его водой?

Мы говорили об условии плавания твёрдых тел в жидкости.

Проблема . А может ли одна жидкость плавать на поверхности другой?

Проведём опыт 3. Наблюдение всплытия масляного пятна, под действием выталкивающей силы воды.

Цель работы : Провести наблюдение за всплытием масла, погруженного в воду, обнаружить на опыте выталкивающее действие воды, указать направление выталкивающей силы.

Приборы и материалы: сосуды с маслом, водой, пипетка.

Последовательность проведения опыта .

Возьмите с помощью пипетки несколько капель масла. Опустите пипетку на глубину 3–4 см в стакан с водой.

Выпустите масло и пронаблюдайте, образование масляного пятна на поверхности воды.

На основе проделанного опыта сделайте вывод.

Снова вернёмся к таблице плотности веществ. Объясним, почему на воде образуется масляная плёнка.

Итак, проблема решена, значит, жидкости, как и твёрдые тела, подчиняются условиям плавания тел.

Продолжим беседу о жидкостях.

Один неглубокий сосуд пригласил в гости сразу три несмешивающиеся жидкости разной плотности и предложил им располагаться со всеми удобствами. Как расположились жидкости в гостеприимном сосуде, если это были: масло машинное, мёд и бензин.

Укажите порядок расположения жидкостей.

Проверить по слайду 10.

Опыт 4. (дополнительно)

Заставьте пластилин плавать в воде. (Дети, возможно, догадаются сделать из пластилина маленький кораблик.)

Почему же одно и то же тело ведёт себя по-разному?

Вывод. Если изменить объём пластилина, то можно заставить его плавать.

4. А теперь проверим, как хорошо вы усвоили новый материал . Поможет нам в этом компьютер.

Подведение итогов тестирования, работа над ошибками, которые показал компьютер.

5. Подведение итогов. Домашнее задание.

Упр.27(1,2)- устно

Любителям географии. Большое Соленое озеро, расположенное в США, в западном штате Юта, 120 км в длину и 80 км в ширину. Это самое большое озеро Запада Америки. Но катание на лодке здесь не радует. На вод ных лыжах кататься тоже рискованно: падение грозит... переломом костей! То же самое относится к нырянию. Был случай, когда подро сток, отмахнувшись от советов, разбежался и нырнул. Вытащили его со сломанной шеей. Ударился он не об дно, а о... воду. И не удиви тельно: анализ показывает, что в ней содержится до 25 % твердых веществ, главным образом, окаменевшей соли. Плыть в такой воде нелегко.

Есть ли на Земле ещё похожие водоёмы?

Любителям литературы . Какой писатель в своём произведении описал поведение животных и человека в этом водоёме?

Любителям биологии . Объясните, как рыбки легко могут изменять глубину погружения.

Физика Учитель: Орел Алла Евгеньевна МСКОУ школа - интернат II вида № 12 г.Челябинска Плавание тел Цель урока: выяснить условия плавания тел в зависимости от плотности вещества и жидкости. Задачи урока: 1. Научиться выводить формулы условия плавания тел. 2. Научиться доказывать условие плавания тел, полностью погруженных в жидкость. 3. Научиться доказывать условие плавания тел, частично погруженных в жидкость. 4. Уяснить условие, при котором тело в жидкости тонет, и условие всплывания тел, полностью погруженных в жидкость. Ответьте на вопросы: Какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость? Как направлены эти силы? Как найти их равнодействующую? При каком условии тело тонет, всплывает и плавает? До каких пор продолжается всплывание тела? Как доказать, что вес воды, вытесненной плавающим телом, равен весу тела? Вопрос: Если в сосуд налить три жидкости: воду, подсолнечное масло и бензин, то как они расположатся? Внизу - вода, сверху - бензин, подсолнечное масло - между водой и бензином. Вопрос: Опустим в сосуд с водой три шарика: парафиновый, железный и пробковый. Как они расположатся в данном цилиндре? Железный шарик утонет, парафиновый и пробковый шарики всплывут. Вычислим силу тяжести металлического шарика и архимедову силу Вещество Плотн ость, кг/м 3 Вода Бензин Ртуть Железо Парафин Пробка 1000 710 13600 7800 900 240 Пусть объем шарика 5 см 3 , тогда его масса равна 39г Сила тяжести: F т = 0,039 кг. 10 Н/кг = 0,39 Н Архимедова сила: в воде: F a = 0,05 Н в бензине: F a = 0,355 Н в ртути: F a = 0,68 Н Производим сравнение величины сил, действующих на шарик, а также плотности вещества тела и соответствующей жидкости. Железный шарик тонет в воде F т > F a ρ тела > ρ ж Железный шарик всплывает в ртути F т < F a ρ тела < ρ ж Вещество Плотность, кг/м 3 Вода Бензин Ртуть Железо Парафин Пробка 1000 710 13600 7800 900 240 а) если плотность вещества, из которого состоит тело, больше плотности жидкости, то тело тонет; б) если плотность вещества, из которого состоит тело, меньше плотности жидкости, то тело плавает. Вывод: Условие плавания тел Для того чтобы тело плавало, необходимо, чтобы действующая на него сила тяжести уравновешивалась архимедовой (выталкивающей) силой. F т = F a (1) Архимедова сила: F a = ρ ж V ж g (2) Сила тяжести: F т = mg = ρ Vg (3) Подставим выражения (2) и (3) в равенство (1) : ρ Vg = ρ ж V ж g Разделив обе части этого равенства на g , получим условие плавания тел в новой форме: ρ V = ρ ж V ж Из полученного соотношения можно вывести следствия 1 и 2. На рисунке изображено одно и то же тело, плавающее в двух разных жидкостях. Плотность какой жидкости больше? Почему? Определите, какой из этих брусков изготовлен из парафина, какой – из сосны, какой – из пробки Вещество Плотность, кг/м 3 Парафин Сосна Пробка 900 400 240 Ответьте на вопросы: Как расположатся в воде бруски из дуба и льда. Начертите в тетради. Каким должен быть стеклянный шар, чтобы он не утонул в воде? При каком условии тело будет парить в воздухе? Домашнее задание: На оценку «3» п. 48, вопросы 1, 2, 3,4 ,5 ,6 к параграфу. На оценку «4» 1) п. 48, вопросы 1, 2, 3, 4, 5, 6 к параграфу; 2) объяснять как зависит глубина погружения плавающего тела от его плотности; 3) решить задачу № 102 (с.146). Дополнительный вопрос На оценку «5» Кусок пластилина бросили в сосуд с водой. Пластилин утонул. Каким образом добиться, чтобы этот пластилин плавал на поверхности воды, частично погрузившись в нее? Проверьте свой ответ на опыте. Х Следствие 1 Для того чтобы тело плавало, будучи полностью погруженным в жидкость, необходимо, чтобы плотность тела была равна плотности жидкости. Доказательство. Если тело полностью погружено в жидкость, то объем вытесняемой телом жидкости будет равен объему всего тела: V ж = V . Значит, эти объемы в в формуле ρ V = ρ ж V ж можно сократить. Останется ρ = ρ ж, что и требовалось доказать. Следствие 2 Для того чтобы тело плавало, частично выступая над поверхностью жидкости, необходимо, чтобы плотность тела была меньше плотности жидкости. Доказательство. Если тело плавает, частично выступая над поверхность жидкости, то объем вытесняемой телом жидкости будет меньше объема всего тела: V ж < V . Значит, для сохранения равенства в формуле ρ V = ρ ж V ж необходимо, чтобы плотность жидкости была больше плотности тела: ρ < ρ ж, что и требовалось доказать.

Условие плавания тел

Согласно закону Архимеда условие плавания тел следующее: если сила тяжести равна архимедовой силе, то тело может находиться в равновесии в любом месте жидкости, то есть плавать в ее толще. Если сила тяжести меньше архимедовой силы, то тело будет подниматься из жидкости, то есть всплывать. В случае же, когда вес тела больше выталкивающей его архимедовой силы, то тело будет опускаться на дно, то есть тонуть. Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости. А вот будет тело плавать или тонуть зависит от плотности тела, так как его плотность увеличит его вес. Если плотность тела будет выше плотности воды, то тело утонет. Как же быть в таком случае?

Задачи урока:

Закрепить закон Архимеда. Изучить условия плавания тел. Формировать умения объяснять поведение тел (тонет, плавает, всплывает) сравнением силы тяжести и силы Архимеда; плотности жидкости и плотности тела. Ознакомить с применением закона Архимеда для создания надводных и подводных средств передвижения.

Оборудование:

Сосуд с водой.
Различные тела (стальной гвоздь, пластилин, пенопласт, деревянный цилиндр и другие).
Видеокадры с изображением теплохода, подводной лодки, айсберга.
Диск из “Электронных уроков и тестов”.
Презентация “Плавание тел”.

Ход урока

1. Повторение и актуализация знаний:

1.Что называется силой тяжести? Куда она направлена? Формула силы тяжести.
2. Какая сила называется выталкивающей силой? Какова причина ее возникновения? От каких величин она зависит?
3.Сформулируйте закон Архимеда.
4. Что называется равнодействующей силой?
5. Как находится равнодействующая двух сил, направленных по одной прямой в одну сторону? В разные стороны?
6. Как будет вести себя тело под действием двух равных, но противоположно направленных сил?

Проверка упражнений:

№3 – ответ 3;
№4 – ответ 2;
№5 – ответы:
А) не прогнется, останется ровным;
Б) прогнется вниз;
В) прогнется вверх;
№6 – ответ 2;
№7 – ответ 2.

2. Изучение нового материала

1. Вступление учителя

Сегодня мы должны узнать и ответить на такие вопросы: Почему некоторые тела плавают на поверхности жидкости, а некоторые тонут? Почему гвоздь из железа тонет, а корабль, сделанный из железа плавает? За счет чего могут погружаться и всплывать подводные лодки и рыбы?

– У меня в руках несколько брусочков и шариков одинакового объема. Одинаковыми ли будут выталкивающие силы этих тел при погружении их в воду? (одинаковыми)

– Попробуем опустить их в воду. Что мы видим? Одни тела утонули, другие плавают. Почему? Что еще мы не учли, когда говорили о погружении тел в жидкость?

Вывод из опыта:

Значит, тонет тело или нет, зависит не только от силы Архимеда, но и от силы тяжести.

– Запишите тему урока.

2.Вывод условий плавания тел.

Объясните поведение тел на рисунках.

– Какие выводы мы можем сделать?

– Перечертите рисунки в тетрадь и подпишите.

Тело тонет, если сила тяжести больше силы Архимеда (F т >F А)
Тело плавает, если сила тяжести равна силе Архимеда (F т =F А)
Тело всплывает, если сила тяжести меньше силы Архимеда (F т < F А)

Затем рассматриваются условия плавания тел через сравнение плотностей тел:

Если тело плавает на поверхности жидкости:

Разбор упражнения:

– Какие вещества (лед, стеарин, воск, резина, кирпич) будут всплывать в воде, молоке, ртути?

– Пользуясь таблицей, определите, какие металлы тонут в ртути? (осмий, иридий, платина, золото)

– Какие вещества будут всплывать в керосине? (пробка, сосна, дуб)

4. Применение условий плавания тел

А) Плавание кораблей

– А сейчас мы должны объяснить, почему стальной гвоздь тонет, а корабль из стали плавает?

– Возьмем пластилин. Если его опустить в воду, то он тонет. Как сделать так, чтобы он не тонул?

Б) Плавание подводных лодок

– За счет чего подводные лодки могут подниматься и опускаться на различные глубины? (за счет изменения своей массы, а значит силы тяжести)

В) Плавание рыб и китов

– Как рыбы и киты могут менять глубину погружения? (рыбы за счет изменения объема плавательного пузыря, киты за счет изменения объема легких, значит за счет силы Архимеда)

Г) Плавание человека в пресной воде и в соленой воде

– Средняя плотность тела человека равна 1030 кг/м. Будет ли плавать человек или тонуть в реке и в соленом озере?

Д) Воздухоплавание

– Какое условие должно выполняться, чтобы воздушный шар поднимался вверх? (Сила Архимеда > силы тяжести, плотность газа < плотности воздуха)

– Какими газами наполняют воздушные шары? (нагретый воздух, водород, гелий)

– Что происходит с силой Архимеда при подъеме в верхние слои атмосферы? (уменьшается)

– Как продолжить дальнейший подъем, если шар больше не поднимается? (сбросить балласт)

– Как осуществляется спуск шара? (за счет уменьшения объема шара, а значит уменьшения силы Архимеда)

5. Закрепление материала.

Масса тела 130 кг, его объем 0,2 м 3 .Всплывет это тело или утонет в воде?