Презентация - Действие жидкости и газа на погруженное в них вещество

Дайте определение давления. В каких единицах можно измерять давление? В каком направлении передают давление твердые тела? Как передают давление жидкости и газы? Сформулируйте закон Паскаля?

Как рассчитать давление производимое жидкостями и газами на дно и стенки сосуда? От чего оно зависит? Дайте определение равнодействующей сил. Чему равна равнодействующая сил, направленных вдоль одной прямой А) в одну сторону Б) в противоположные стороны

Какой закон объясняет работу гидравлических машин? Ответ: закон Паскаля. Какой выигрыш в силе даёт машина изображенная на рисунке? F1 = 200 H, F2 = 2 000 H. Ответ:

4. Имеются три одинаковых сосуда: первый наполнен водой, второй – ртутью, третий – бензином. В каком из этих сосудов наибольшее давление на дно?
ртуть
вода
бензин
Ответ: в сосуде с ртутью, т. к. она (ртуть) имеет наибольшую плотность среди перечисленных жидкостей.

« Без сомнения все наши знания начинаются с опыта» Эммануил Кант Тема урока: «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело»
Цели урока: 1) Изучить действие жидкости и газа на погруженное тело; 2) Экспериментально исследовать зависимость выталкивающей илы от других величин.

Под водой мы можем поднять камень, который с трудом поднимаем в воздухе.
Если погрузить пластмассовый шарик под воду и выпустить его из рук, то он всплывает.
Как можно объяснить эти явления?

Жидкость давит на дно и стенки сосуда,
а если внутрь её поместить твердое тело, то оно также будет подвергаться давлению.
p
= ρg
h

Распределение давлений
Появление выталкивающей силы

Вывод формулы для вычисления выталкивающей силы
p1= ρжgh1
p2= ρжgh2 (1)
h1 – высота столба жидкости до верхнего основания параллелепипеда, h2 – высота столба жидкости до нижнего основания параллелепипеда. h2 – h1 = h – высота параллелепипеда,
F1=p1S1
F2=p2S2 (2)
S1=S2=S
F1= ρжgh1S
F2= ρжgh2S (3)
F2>F1
Fвыт= F2 – F1 (4)
Fвыт= ρж gh2S – ρж gh1S = ρж gS(h2 – h1)
Fвыт = ρж gSh (5)
Sh = VТ , где VТ – объем параллелепипеда
S1 – площадь верхней грани параллелепипеда, S2 – площадь нижней грани параллелепипеда.
ρж VТ = mж , где mж – масса жидкости в объеме параллелепипеда

Подставим под правый шар пустой стакан. От этого вес шаров не изменится, поэтому равновесие сохранится.
К коромыслу весов подвешены два одинаковых шара. Их вес одинаков, поэтому коромысло находится в равновесии.
Нальем в стакан углекислого газа, плотность которого больше плотности воздуха. Равновесие коромысла нарушится, показывая, что вес правого шара стал меньше.

Выводы:
Выталкивающая сила возникает как в жидкостях, так и в газах. Выталкивающая сила появляется из-за того, что на нижнюю грань тела действует бóльшая сила давления, чем на верхнюю. Тело выталкивается из жидкости или газа с силой Fвыт, равной разности сил давления на нижнюю грань тела F2 и верхнюю грань F1: Fвыт= F2 – F1 и направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу. Выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме погруженного в неё тела: Fж = mжg = Pж.

А теперь попробуем ответить на вопрос Григория Остера из его книги «Физика»:
Где больший вес имеют солидные караси, в родном озере или на чужой сковородке?
Ответ. С точки зрения бесстрастной физики, на чужой сковородке. Хотя оно и родное озеро, но вес карася там уменьшается на величину выталкивающей силы. А на сковородке, карась, остается один на один с силой тяжести.

Вспомним проблемы урока!
Под водой мы можем поднять камень, который с трудом поднимаем в воздухе.
Если погрузить пластмассовый шарик под воду и выпустить его из рук, то он всплывает.
Как можно объяснить эти явления?

Решение задач
Брусок А плотно прилегает к дну сосуда с водой Действует ли на него выталкивающая сила?
Ответ: Нет. Для того чтобы появилась выталкивающая сила необходима прослойка воды между дном и нижней гранью бруска. Это вызовет появление сил давления снизу.

Решение задач
Вес стальной детали в воздухе равен 3 Н, а в воде 2,7 Н. Чему равна выталкивающая сила? А) 5,7 Н; Б) 0,3 Н; В) 3 Н; Г) 2,7 Н.
Ответ: Б

Решение задач
Металлическая пластинка опущена в воду. Действующая на неё выталки-вающая сила равна 5 Н. На сколько сила давления на нижнюю поверхность пластинки больше, чем на верхнюю.
Ответ: В 5 Ньютон.

Решение задач
Большинство водорослей обладает тонкими гибкими стеблями. Почему водоросли не нуждаются в прочных, твердых стеблях ?
Ответ: Выталкивающая сила уменьшает вес стеблей водорослей.

Решение задач
Почему горящий керосин нельзя тушить водой?
Ответ: Вода будет опускаться вниз и не закроет доступ воздуха (необходимого для горения) к керосину.

Домашнее задание:
§ 50 - 51 упражнение 26 (1,2 устно, 3,4,5 письменно)

Спасибо за внимание!