Почему тела плавают?

08/18/2023
ПЛАВАНИЕ ТЕЛ - это способность тела удерживаться на поверхности жидкости или на определенном уровне внутри жидкости или газа. Плавание тел объясняется законом Архимеда:
"Тело, погружённое в жидкость (или газ), теряет в своём весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость (или газ)"

08/18/2023
Если сила тяжести больше архимедовой силы, то тело будет опускаться на дно Fтяж > F А -тело тонет.
Если сила тяжести равна архимедовой силе Fтяж = FА , то тело находится в равновесии, т.е. тело плавает
Если сила жидкости меньше архимедовой силы, то тело поднимается из жидкости Fж < F А – тело всплывает.
На тело, находящиеся внутри жидкости, действуют две силы: сила тяжести и архимедова сила, направленные противоположно друг другу.

08/18/2023
УСЛОВИЕ ПЛАВАНИЯ ТЕЛ

08/18/2023
Хотя корабли могут быть огромными, воздух, находящийся в них, делает их легкими вопреки размерам. Большие корабли вытесняют такой большой объем воды, что выталкивающая сила воды, воздействующая на них, является вполне достаточной для того, чтобы удержать их на плаву.
Почему плавает стальной корабль?

08/18/2023
Эти отметки называются плимсоли – по имени их изобретателя Сэмуэля Плимсолла. Он показывают допустимый уровень воды при разной погоде на море.
Чем больше воды вытесняет какое-либо тело, тем сильнее воды выталкивает и держит его. Корабль держится за счет выталкивающей силы воды
На кораблях много помещений, наполненных воздухом. Воздух внутри корабля делает его легче, чем вода.
Когда корабль имеет на борту много груза, проверяют, не осел ли он ниже ватерлинии, то есть не погрузился ли он слишком глубоко в воду. Если корабль перегружен, он становится тяжелее воды и тонет

08/18/2023
Глубина, на которую погружается судно называется осадкой. Наибольшая допускаемая осадка судна обозначена на корпусе судна красной линией, называемой ватерлинией от голландского – ватер – вода.
Вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватерлинии, равный силе тяжести, действующей на судно с грузом, называется водоизмещением судна. Грузоподъемность – разность между водоизмещением судна и весом самого судна.

08/18/2023
Чем крупнее тела, тем больше воды они вытесняют и тем сильнее вода выталкивает их. Эта сила носит название плавучести или выталкивающей силы.
Плавательный пузырь позволяет рыбе изменять плотность тела, а следовательно и глубину погружения.
Глубина погружения растет с увеличением плотности.
За счет изменения объема легких киты регулируют глубину погружения.
Сила тяжести водного животного уравновешивается силой Архимеда и поэтому рыбы не нуждаются в прочных скелетах.

08/18/2023
Почему же некоторые тела плавают?
Кусок пробки плавает в воде, а кусок железа такой же величины тонет. Так как они имеют одинаковую величину, то и вытесняют одинаковое количество воды. Пробка же плавает потому что, при одинаковых размерах она гораздо легче железа. То, насколько плотным и тяжелым является данный материал или тело принято называть его удельным весом.
Если удельный вес какого-либо материла меньше удельного веса воды, он будет плавать. Это объясняется тем, что выталкивающая сила воды будет достаточной для того, чтобы держать его на плаву.

08/18/2023
Подводная лодка способна изменять свой удельный вес. Когда ее резервуары наполнены воздухом, она всплывает на поверхность. Если же эти резервуары заполнить водой, лодка опустится на дно.

08/18/2023
Около 2200 лет назад Архимед, садясь в ванну, заметил, что вода переливается через край. Архимед определил, что вес воды, вытесненной из ванны, равен силе, выталкивающей плавающее тело.
Измерение выталкивающей силы

08/18/2023
Соленая вода обладает гораздо большей плотностью, чем пресная, и поэтому корабли имеют в соленой воде меньшую осадку, чем в пресной.
Вы можете убедиться в этом на опыте: Растворите 10 чайных ложек соли в стакане горячей воды. В другой стакан налейте чистой воды. Положите в каждый стакан по яйцу. Яйцо в стакане с чистой водой опустится на дно, а яйцо в стакане с соленой водой будет плавать.
Соленая вода

08/18/2023
Вода в Мертвом море настолько соленая, что в ней можно лежать, даже не плавая. Более того, в ней можно даже сидеть и читать книгу.
Знаете ли вы?

08/18/2023
Тела могут плавать в любой жидкости и газе точно также как они плавают в воде. Воздушные шары держатся в воздухе благодаря тому, что они являются более легкими, чем воздух. Масло плавает на поверхности воды, потому что оно легче воды.
Плавать может все

08/18/2023
Вопросы на закрепление темы
Как зависит глубина погружения в жидкость плавающего тела от его плотности?
Почему водные животные не нуждаются в прочных скелетах?
Какую роль играет плавательный пузырь у рыб?
При каком условии тело, находящееся в жидкости, тонет? Всплывает? Плавает?