АРХИМЕД

Ч т о п р о и с х о д и т с т е л о м,
п о г р у ж ё н н ы м в ж и д к о с т ь (или г а з) ?

Как опытным путём определить
величину выталкивающей силы?
ФАКТ: тело, взвешенное в жидкости, весит меньше, чем в воздухе.
Чем это объясняется? Как можно проверить на опыте?
Fвыт.
Р в возд.
Р в жидк.
Р в возд. – Р в жидк. = F выт.
Жидкость
практически несжимаема и
вытесняет тело, занимающее её
место. Это и является причиной
действия на тело в жидкости
выталкивающей силы (F выт),
направленной против силы
тяжести.
Fтяж.
Каков объём вытесненной
жидкости?
Fвыт.

Н
h1
h2
р1- давление на верхнюю грань
р2- давление на нижнюю грань
Доказать:
р1 всегда < р2
ЧТО из ЭТОГО
СЛЕДУЕТ?
Сила давления жидко-
сти на верхнюю грань
всегда меньше силы
давления на нижнюю
грань. По этой причине
на тело, погружённое в
в жидкость, действует
сила, направленная
вверх. Она выталкива-
ет тело из жидкости и
н а з ы в а е т с я
АРХИМЕДОВОЙ СИЛОЙ.
р1
р2
Как возникает выталкивающая сила?

Рассчитаем величину
выталкивающей силы:
Давление жидкости на верхнюю грань равно р1 = ρж*g*h1,
где h1 – высота столба жидкости над верхней гранью.
Сила давления на верхнюю грань равна F1= р1*S = ρж*g*h1*S,
где S – площадь верхней грани.
Давление жидкости на нижнюю грань равно р2= ρж*g*h2,
где h2 – высота столба жидкости над нижней гранью.
Сила давления на нижнюю грань равна F2= p2*S = ρж*g*h2*S,
где S – площадь нижней грани куба.
Поскольку h2 > h1, то р2 > р1 и F2 > F1
Найдём разность F2 – F1 = ρж*g*h2*S – ρж*g*h1*S = ρж*g*S* (h2 – h1) =
= ρж*g*S*H = g* ρж*V = mж*V = Pжид. вытесненной телом = Fвыт.
ВЫВОД: выталкивающая сила равна весу вытесненной телом жидкости

F выт. = g ρжV
[ F ] =
Fвыт. = Р выт. жидк.
Теоретическая формула даёт
способ экспериментальной
проверки этого вывода
П о д у м а й т е :
Как с помощью имеющихся приборов осуществить проверку этой формулы?
Весы с разновесами, тело, сосуд с жидкостью, отливной стакан
П р о д е л а й т е о п ы т !

Есть ли
выталкивающая сила
в газе?
Как с помощью изоб-
ражённой установки
показать наличие вы-
талкивающей силы в
газах?
Через трубку подается
углекислый газ.

От чего з а в и с и т в е л и ч и н а
в ы т а л к и в а ю щ е й с и л ы ?
Железо
Алюминий
Свинец
Чугун
Пенопласт
Латунь
Спирт
Вода
Объёма тела?
Плотности тела?
Плотности
жидкости ?
Р1 = Р2 V1 = V2 ρ1 > ρ2 ρж1 > ρж2
Вода
Спирт

П р о в е р ь с е б я !
Два цилиндра свин-
цовый и алюминие-
вый уравновешены
на весах. Нарушится ли равновесие при их
погружении в воду?
Вода
Керосин
Два цилиндра из одина-
кового материала опуще-
ны: один – в керосин,
другой – в воду. Наруши-тся ли равновесие?
В какую сторону?
Два тела равного веса
из разного материала
уравновешены. Изме-
нится ли равновесие
при их погружении в
одну и ту же жидкость?

Решить задачи
1
2
4
Экспериментальная задача
?
Динамометр
Как определить, имеет ли стальной шар
внутри полость или он – сплошной?
Имеются: сосуд с водой и динамометр.
Тело объёмом о,о4 м3
погружено на ¼ в керо-
син. Определить Fвыт.
3
Какое из тел имеет большую
плотность?
А
В
С
19,6 Н
18 Н
Определить объём тела,
исходя из данных опыта,
схема которого показана
на рисунке. Жидкость, в которую помещено тело, - керосин.
ОТВЕТ: 200 см3

П р о в е р ь с е б я !
В сосуд с водой опускают металлический
шарик. Какая из физических величин при
погружении его в жидкость…
А. не изменится? Б. увеличится?
В. уменьшится?
1. вес шарика. 2. масса шарика.
3. масса жидкости. 4. давление на дно.
5. уровень жидкости в сосуде.
Какие из приведённых ниже величин…
Г. не нужны… Д. нужны…
для расчёта выталкивающей силы,
действующей на тело, погружённое в
жидкость?
1. Объём тела. 2. плотность тела.
3. масса жидкости. 4. вес тела.
5. глубина погружения шарика.
6. плотность жидкости.
ОТВЕТ: А23; Б45; В1; Г2345; Д16.

Подумай и ответь!
4
Сравните величину архимедовой
силы у тел 1 – 6, погруженных в воду.
1
2
3
5
6
А
В
На весах стоят два одинаковых сосуда,
соединённых резиновой трубкой. Если
в сосуд А опустить деревянный брусок,
нарушится ли
равновесие?
На рисунке изображён
поплавок, который мо-
жно использовать как
весы. Объясните, как
действуют такие весы.
К чашкам весов подвешены две гири
равного веса. Нарушится ли равнове-
сие, если их опустить в сосуд с водой?

От чего зависит:
плавает тело в жидкости или тонет?
Р > F выт. Р < F выт. Р = F выт.
Р
FА
Р
FА
Найдите ответ в эксперименте
Имеются: мензурка, пустая пробирка с пробкой, весы с разновесами
Возможно ли
реализовать для одного и того же тела все три случая
плавания?