Bagaimana kondisi benda terapung dalam fisika? Badan renang: kondisi berenang

Perkembangan pelajaran (catatan pelajaran)

Jalur UMK A.V. Peryshkin. Fisika (7-9)

Perhatian! Administrasi situs tidak bertanggung jawab atas konten pengembangan metodologi, serta kepatuhan pengembangan dengan Standar Pendidikan Negara Federal.

Topik pelajaran: Kondisi berlayar tel.

Tujuan pelajaran:

  • Pendidikan: mengajar menganalisis, menyorot (utama, esensial),
  • membawa Anda lebih dekat untuk memecahkan situasi masalah Anda sendiri.
  • Perkembangan: mengembangkan minat terhadap kegiatan tertentu dalam pelajaran,
  • mengembangkan kemampuan membandingkan, mengklasifikasikan, menggeneralisasi fakta dan konsep.
  • Pendidikan: menciptakan suasana pencarian kolektif, kegembiraan emosional, kegembiraan belajar, kegembiraan mengatasi kesulitan.

Tempat pelajaran di bagian:“Tekanan zat padat, cair dan gas”, setelah mempelajari topik “Tekanan zat cair dan gas pada benda yang terbenam di dalamnya. Gaya Archimedean”.

Jenis pelajaran: Pelajaran tentang mereview pengetahuan mata pelajaran.

Istilah dan konsep dasar: massa, volume, massa jenis materi, berat benda, gravitasi, gaya Archimedean.

Koneksi interdisipliner: matematika

Visibilitas: demonstrasi perilaku berbagai benda yang dibenamkan ke dalam air; kondisi benda terapung tergantung kepadatannya.

Peralatan:

a) untuk demonstrasi

  • toples plastik berisi air, tiga benda pada tali: silinder aluminium, bola plastik, botol air yang tertutup rapat (disiapkan sebelumnya oleh guru), yang dapat berada dalam kesetimbangan di bagian mana pun dalam cairan;
  • rendaman air, sepiring alumunium foil, tang.

b) untuk pekerjaan depan

  • Timbangan beserta beban, gelas ukur (gelas), kapsul pelampung bertutup (masing-masing 3 buah), pasir kering, benang, kertas saring, pita listrik, petunjuk penyelesaian tugas percobaan frontal, buku catatan untuk pekerjaan laboratorium.

Bentuk pekerjaan dalam pembelajaran: frontal berpasangan, individu.

Rencana belajar

  1. Pengorganisasian waktu;
  2. Pemeriksaan awal pemahaman materi yang dipelajari sebelumnya;
  3. Kerja praktek untuk memverifikasi temuan;
  4. Cerminan;
  5. Pekerjaan rumah.

Kemajuan pelajaran

I. Momen organisasi

Pelajaran hari ini kita akan melanjutkan mempelajari perilaku benda yang dicelupkan ke dalam air. Mari kita lihat beberapa percobaan; Anda akan melakukan beberapa percobaan sendiri dan melakukan beberapa perhitungan.

II. Pemeriksaan awal pemahaman materi yang dipelajari sebelumnya

Pengalaman 1

Kami menurunkan silinder aluminium, bola, dan sebotol air ke dalam air secara berurutan. Kami mengamati perilaku tubuh.

Hasil: silinder tenggelam, bola mengapung, gelembung mengapung, terendam seluruhnya dalam air.

Situasi masalah: Mengapa? – (Rasio gaya yang bekerja pada benda).

– Semua benda di air dipengaruhi oleh dua gaya: gaya gravitasi, yang diarahkan ke bawah, dan gaya apung (gaya Archimedes), yang diarahkan ke atas.

– Dari aturan penambahan gaya yang bekerja pada suatu benda sepanjang satu garis lurus, maka: tenggelam jika F t ˃ FA; mengapung jika F t ˂ F A; mengapung jika F t = F A.

AKU AKU AKU. Kerja praktek untuk memverifikasi temuan

Mari kita melakukan percobaan dan memeriksa hubungan antara gravitasi dan gaya apung. (Pekerjaan laboratorium “Penjelasan kondisi benda terapung dalam zat cair” diambil sebagai dasar - halaman 211 dari buku teks).


Latihan 1.

  1. Isi kapsul 1/4 penuh dengan pasir, tentukan massanya dalam gram pada skala. Ubah nilai massa menjadi kg dan tuliskan dalam tabel.
  2. Masukkan kapsul ke dalam air dan tentukan volume air yang dipindahkan dalam cm3. Untuk melakukannya, tandai ketinggian air dalam gelas kimia sebelum dan sesudah kapsul direndam dalam air. Catat nilai volume dalam m3 dalam tabel.

P = F berat = mg Dan FA = ρ f gV t

Tugas 2.

  1. Isi kapsul seluruhnya dengan pasir dan tentukan massanya dalam gram pada skala. Ubah nilai massa menjadi kg dan tuliskan dalam tabel.
  2. Masukkan kapsul ke dalam air dan tentukan volume air yang dipindahkan dalam cm3. Untuk melakukannya, tandai ketinggian air dalam gelas kimia sebelum dan sesudah kapsul direndam dalam air. Tuliskan nilai volume dalam m 3 pada tabel.
  3. Hitung gravitasi dan gaya Archimedean menggunakan rumus:

P = F berat = mg Dan FA = ρ f gV

Bandingkan gaya Archimedean dengan gravitasi. Masukkan hasil perhitungan pada tabel dan perhatikan: kapsul tenggelam atau mengapung.

Massa tubuh,
M, kg

Gravitasi,
F berat, N

Volume air yang dipindahkan,
V
, m 3

kekuatan Archimedes
F
SEBUAH

Perbandingan F kabel dan F A

Perilaku kapsul dalam air

muncul

Tugas 3.

  1. Tentukan pada perbandingan gravitasi dan gaya Archimedean berapa kapsul akan mengapung di suatu tempat di dalam cairan, tenggelam seluruhnya di dalamnya? Berapakah nilai volume air yang dipindahkan oleh kapsul tersebut?
  2. Tentukan massa benda terapung (tanpa perhitungan).
  3. Isi kapsul dengan pasir hingga massa yang dibutuhkan, lalu turunkan ke dalam air dan verifikasi dari pengalaman bahwa alasan Anda benar.
  4. Buatlah kesimpulan tentang keadaan benda terapung di dalam zat cair.

Pengalaman 2

Mari kita periksa kondisi mengambang tergantung pada massa jenis zat yang membentuk benda dan massa jenis cairan. Untuk ini kami memiliki bak air, sepiring aluminium foil, dan tang.

  1. Dengan menekuk sudutnya, kita akan membuat kotak dari piring. Mari kita turunkan ke permukaan air. Kami mengamati kotak yang mengapung di permukaan air.
  2. Mari kita keluarkan kotak dari air dan mengembalikan piring ke tampilan rata. lipat piring menjadi dua, menjadi empat, dst. Dengan menggunakan tang, peras kertas timah dan turunkan ke dalam air.


Hasil: pelat berbentuk kotak itu mengapung, tetapi bila dikompres akan tenggelam.

Situasi masalah: Mengapa? – (Rasio kepadatan tubuh dan air).

  • kepadatan kotak terbuat dari aluminium foil kurang padat dibandingkan air, dan massa jenis gumpalan foil yang dikompresi lebih besar daripada massa jenis air.
  • Syarat benda terapung: tenggelam jika ρ t ˃ ρ air; mengapung jika ρ t ˂ ρ air; mengapung jika ρ t = ρ air. (ρ aluminium = 2700 kg/m3; ρ air = 1000 kg/m3).

IV. Cerminan

Pengalaman 3. Lihat dan jelaskan pengoperasian perangkat yang dibuat oleh siswa sesuai dengan tugas §52 (hal. 55 dari buku teks). "Penyelam Kartesius". Alih-alih menggunakan botol bening, siswa tersebut menggunakan pipet biasa.


Perangkat ini memungkinkan Anda untuk mendemonstrasikan hukum benda mengambang.

V.Pekerjaan Rumah

§52; latihan 27(3,5,6).

Analisis diri terhadap pelajaran

Topik pelajaran fisika kelas 7 adalah “Kondisi benda terapung”. Ada 20 siswa di kelas. Mayoritas dari mereka memiliki pelatihan matematika yang baik. Orang-orangnya ingin tahu dan aktif. Mereka bekerja dengan baik dalam tim. Berpartisipasi dalam mempersiapkan peralatan untuk pelajaran.

Tujuan pelajaran: untuk menarik minat siswa, mendekatkan mereka pada pemecahan situasi masalah secara mandiri. Selama pembelajaran, anak belajar secara mandiri merencanakan cara untuk mencapai tujuan, termasuk alternatif, dan secara sadar memilih cara yang paling efektif untuk memecahkan suatu masalah.

Jenis pelajaran - pelajaran tentang pengulangan pengetahuan mata pelajaran - memungkinkan Anda menguji pengetahuan yang diperoleh dalam pelajaran sebelumnya dan mempersiapkan diri untuk memecahkan masalah tentang topik tersebut di pelajaran berikutnya.

Tahapan pelajaran yang dipilih terhubung secara logis satu sama lain, ada transisi yang mulus dari satu tahap ke tahap lainnya. Selama pembelajaran, guru hanya membimbing dan mengoreksi tindakan siswa yang bekerja secara mandiri hampir sepanjang pembelajaran. Untuk menghemat waktu dalam menyelesaikan bagian praktikum, pada kelas tambahan, siswa menyiapkan dua kapsul berisi pasir, terisi penuh dan sebagian (tugas 1 dan 2), yang ketiga tetap kosong. Selama pembelajaran, anak-anak belajar menarik kesimpulan dari percobaan dan secara aktif mendiskusikan solusi terhadap situasi masalah. Pada tahap akhir, perhatian anak kembali terfokus pada topik pelajaran. Guru mengomentari pekerjaan rumah dan menilai jawaban lisan, setelah pelajaran selesai buku catatan untuk pekerjaan laboratorium diperiksa.

Saya percaya bahwa tujuan pembelajaran telah tercapai: anak-anak belajar menganalisis, menyoroti (yang utama, esensial), membandingkan, mengklasifikasikan, menggeneralisasi fakta dan konsep, dan menemukan solusi terhadap situasi masalah. Pembelajaran tersebut menciptakan suasana pencarian kolektif, kegembiraan emosional, kegembiraan belajar, dan kegembiraan dalam mengatasi kesulitan.

Tubuh mengambang- keadaan kesetimbangan benda padat yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam cairan (atau gas).

Tugas utama teori benda terapung adalah menentukan kesetimbangan suatu benda yang direndam dalam zat cair dan memperjelas syarat kestabilan kesetimbangan. Kondisi paling sederhana untuk benda terapung ditunjukkan oleh hukum Archimedes. Mari kita pertimbangkan kondisi ini.

Sebagaimana diketahui, semua benda yang dicelupkan ke dalam zat cair dikenai gaya Archimedes FA(gaya dorong) diarahkan vertikal ke atas, tetapi tidak semuanya melayang ke atas. Untuk memahami mengapa beberapa benda mengapung dan yang lainnya tenggelam, perlu memperhitungkan gaya lain yang bekerja pada semua benda - gravitasi kaki yang diarahkan secara vertikal ke bawah, yaitu berlawanan FA. Jika suatu benda dibiarkan diam di dalam zat cair, ia akan mulai bergerak ke arah arah gaya terbesar diarahkan. Kasus-kasus berikut mungkin terjadi:

  1. jika gaya Archimedean lebih kecil dari gravitasi ( FA< F т ), maka tubuh akan tenggelam ke dasar, yaitu tenggelam (Gbr. A);
  2. jika gaya Archimedean lebih besar dari gravitasi ( F A > F t), maka benda tersebut akan melayang (Gbr. B);

Jika gaya ini ternyata lebih besar dari gaya gravitasi yang bekerja pada benda, maka benda tersebut akan terbang. Aeronautika didasarkan pada hal ini.

Pesawat udara yang digunakan dalam bidang penerbangan disebut balon(dari bahasa Yunani aer- udara, status- berdiri). Balon yang terbang bebas tak terkendali dengan cangkang berbentuk seperti bola disebut balon. Belum lama ini, balon berukuran besar digunakan untuk mempelajari lapisan atas atmosfer (stratosfer). balon stratosfer. Balon yang dikendalikan (memiliki mesin dan baling-baling) disebut kapal udara.

Balon tidak hanya naik dengan sendirinya, tetapi juga dapat mengangkat beberapa muatan: kabin, orang, instrumen. Untuk menentukan jenis beban yang dapat diangkat oleh suatu wadah udara, Anda perlu mengetahui gaya angkatnya. Gaya angkat balon sama dengan selisih antara gaya Archimedean dan gaya gravitasi yang bekerja pada balon:

F = FA - F t.

Semakin rendah massa jenis gas yang mengisi balon dengan volume tertentu, semakin kecil gaya gravitasi yang bekerja padanya dan semakin besar pula gaya angkat yang dihasilkan. Balon dapat diisi dengan helium, hidrogen, atau udara panas. Meskipun hidrogen memiliki massa jenis yang lebih rendah dibandingkan helium, helium masih lebih sering digunakan karena alasan keamanan (hidrogen adalah gas yang mudah terbakar).

Jauh lebih mudah untuk mengangkat dan menurunkan balon berisi udara panas. Untuk melakukan ini, letakkan pembakar di bawah lubang yang terletak di bagian bawah bola. Ini memungkinkan Anda untuk mengatur suhu udara, dan juga kepadatan serta gaya angkatnya.

Anda dapat memilih suhu bola yang berat bola dan kabinnya akan sama dengan gaya apung. Kemudian bola tersebut akan menggantung di udara dan mudah untuk melakukan pengamatan darinya.

Kondisi berlayar

Tujuan pelajaran: untuk memperjelas kondisi terapungnya suatu benda tergantung pada massa jenis zat dan zat cair.

Pendidikan:

    pembiasaan siswa dengan konsep: keadaan benda terapung

    pembentukan persepsi holistik tentang gambaran ilmiah dunia

Pendidikan:

    pengembangan gaya berpikir operasional siswa;

    pengembangan pemikiran sintetik siswa;

    pengembangan keterampilan dan keterampilan dalam melakukan eksperimen;

    kelanjutan pekerjaan pada pengembangan keterampilan intelektual: menyoroti hal utama, analisis, kemampuan menarik kesimpulan, spesifikasi;

Pendidik:

    mengembangkan minat siswa dalam mempelajari fisika;

    menumbuhkan ketelitian, kemampuan dan ketrampilan dalam penggunaan waktu secara rasional, merencanakan kegiatannya.

Perlengkapan untuk pelajaran:

Tabung reaksi dengan sumbat, bola kentang, plastisin, air, larutan garam jenuh, bejana, dinamometer, timbangan dengan beban

1. Perkenalan. Memperbarui pengetahuan.

Hari ini seorang siswa di kelas Anda akan memulai pelajaran. Jadi mari kita dengarkan baik-baik

Lidah paus biru berbobot 3 ton, hatinya berbobot 1 ton, jantungnya berbobot 600-700 kg, darahnya berbobot 10 ton, diameter arteri dorsalnya 40 cm, dan perutnya berisi makanan 1-2 ton; mulut paus - ruangan dengan luas 24 m2. DI DALAM terlempar ke darat, mati seketika.

Tumbuhan yang menarik hidup di Samudra Pasifik - ini adalah macrocystis. Panjangnya mencapai 57 meter dan beratnya 100 kilogram. Alga ini disebut kandung kemih. Di dekat tiap helai daun terdapat gelembung seukuran apel besar. Cangkangnya tebal, Anda tidak akan menusuknya! Itu dipompa dengan erat dengan sejenis gas yang dihasilkan oleh alga itu sendiri. Tanaman ini sangat bermanfaat.

L babi dan bebek, berat dan kikuk di pantai, Tetapi begitu ringan dan anggun di dalam air.

G sebuah kapal yang terbuat dari besi tenggelam, tetapi sebuah kapal yang terbuat dari besi terapung

2. Merumuskan topik pelajaran???

Kondisi berlayar

Tujuan pelajaran:

    Belajarlah untuk mendapatkan rumus untuk kondisi benda terapung.

    Belajar bekerja dengan instrumen, mengamati, menganalisis dan membandingkan hasil eksperimen, dan menarik kesimpulan.

    Cari tahu kondisi benda tenggelam dalam zat cair, dan kondisi terapungnya benda yang terendam seluruhnya dalam zat cair.

3. Pengalaman:

– Saya memiliki beberapa balok dan bola dengan volume yang sama. Akankah gaya apung benda-benda ini sama ketika dicelupkan ke dalam air? (sama)

- Ayo coba masukkan ke dalam air. Apa yang kita lihat? Ada yang tenggelam, ada pula yang terapung. Mengapa? Apa lagi yang tidak kita perhitungkan ketika kita berbicara tentang membenamkan benda ke dalam cairan?

Kesimpulan dari pengalaman:

Artinya tenggelam atau tidaknya suatu benda tidak hanya bergantung pada gaya Archimedes, tetapi juga pada gaya gravitasi.

4. Mari kita ulangi materi pelajaran sebelumnya

Gaya apa yang disebut gaya Archimedean?

Tergantung pada jumlah apa?

Rumus apa yang digunakan untuk menghitungnya?

Bagaimana lagi Anda bisa menentukan gaya apung?

Dalam satuan apa diukur?

Bagaimana gaya Archimedean diarahkan?

Cara menentukan gravitasi

Apa arah gravitasi?

Berapakah gaya resultannya?

Bagaimana cara mencari resultan dua gaya yang diarahkan sepanjang satu garis lurus ke satu arah? Ke arah yang berbeda?

Bagaimana suatu benda akan berperilaku di bawah pengaruh dua gaya yang sama besar tetapi arahnya berlawanan?

5. Presentasi materi baru. Konsolidasi primer.

Mari kita lihat situasi yang berbeda

(Ft >FA) (Ft =FA) (Ft< FА)

Mari kita membuat asumsi (hipotesis)

jika gaya gravitasi lebih besar dari gaya Archimedes (Ft > FA) -- Benda akan tenggelam

jika gaya gravitasi sama dengan gaya Archimedes (Ft = FA) – Benda terapung,

jika gaya gravitasi lebih kecil dari gaya Archimedes (Ft< FА) ---Тело всплывает

Asumsi tersebut harus diuji secara eksperimental.

Di hadapan Anda ada berbagai badan dan perangkat.

Bahan apa yang harus digunakan untuk membuktikan asumsi kita?

(dinamometer, cairan, badan)

Pengukuran apa yang harus dilakukan (tentukan gaya Archimedes dan gaya gravitasi dan bandingkan satu sama lain) atau hitung menggunakan rumus.

Isi tabelnya

SEBUAH= ρ DanV g =

F t = mg =

kesimpulan (perbandingan gravitasi dan gaya Archimedean menentukan kemampuan suatu benda: berenang, tenggelam atau mengapung)

Rasio gravitasi dan gaya Archimedean menentukan kemampuan suatu benda untuk berenang, tenggelam, atau mengapung.

Demonstrasi: 1. Sebuah badan tabung reaksi terapung di air. 2. Sebuah bola kentang tenggelam di dalam air. 3. Bola kentang yang sama mengapung di air garam. 4. Sebuah bola plastisin tenggelam dalam air 5. Sebuah perahu plastisin mengapung di air

Agar suatu benda dapat mengapung, gaya gravitasi yang bekerja padanya harus seimbang dengan gaya Archimedean (apung).

Ft = F a (1)

Gaya Archimedean: F a = ρ f V f g (2)

Gravitasi: F t = mg = ρVg (3)

Mari kita substitusikan ekspresi (2) dan (3) ke dalam persamaan (1): ρVg = ρ f V f g

Membagi kedua ruas persamaan ini dengan g, kita memperoleh kondisi benda terapung dalam bentuk baru:

ρV = ρ fVf

Agar suatu benda dapat mengapung, sebagian menonjol di atas permukaan zat cair, massa jenis benda tersebut harus lebih kecil dari massa jenis zat cair. Bila massa jenis benda lebih besar dari massa jenis zat cair, maka benda akan tenggelam karena gaya gravitasi melebihi gaya Archimedean.

Analisis latihan:

– Zat apa (es, stearin, lilin, karet, batu bata) yang dapat mengapung di air, susu, merkuri?

– Dengan menggunakan tabel, tentukan logam mana yang tenggelam dalam merkuri? (osmium, iridium, platinum, emas)

– Zat apa yang mengapung di minyak tanah? (gabus, pinus, ek)

4. Penerapan kondisi terapung pada benda

A) Kapal layar

- Dan sekarang kita harus menjelaskan mengapa paku baja tenggelam, tetapi kapal yang terbuat dari baja mengapung?

- Ayo ambil plastisin. Jika dimasukkan ke dalam air, ia akan tenggelam. Bagaimana cara memastikan dia tidak tenggelam?

B) Berenang ikan dan paus

    Bagaimana ikan dan paus dapat mengubah kedalaman penyelaman mereka? (ikan karena perubahan volume kantung renang, ikan paus karena perubahan volume paru-paru yang artinya karena gaya Archimedes)

    Kepadatan organisme hidup yang menghuni lingkungan perairan sangat sedikit berbeda dengan kepadatan air, sehingga beratnya hampir sepenuhnya seimbang oleh gaya Archimedean. Seekor ikan dapat mengubah volume tubuhnya dengan menekan kantung renangnya dengan upaya otot dada dan perutnya, sehingga mengubah kepadatan rata-rata tubuhnya, sehingga ia dapat mengatur kedalaman penyelamannya.

Kantung renang ikan dengan mudah mengubah volumenya. Ketika seekor ikan, dengan bantuan otot, turun ke kedalaman yang lebih dalam dan tekanan air di atasnya meningkat, gelembung berkontraksi, volume tubuh ikan mengecil dan ia berenang di kedalaman. Saat naik, kantung renang dan volume ikan bertambah dan mengapung ke permukaan. Beginilah cara ikan mengatur kedalaman penyelamannya. Kantung renang ikan Ini menarik

Paus mengatur kedalaman penyelamannya dengan meningkatkan dan menurunkan kapasitas paru-parunya. Ini menarik

Kepadatan rata-rata organisme hidup yang menghuni lingkungan perairan sedikit berbeda dengan kepadatan air, sehingga beratnya hampir sepenuhnya seimbang oleh gaya Archimedean. Oleh karena itu, hewan air tidak membutuhkan kerangka yang kuat dan besar. Untuk alasan yang sama, batang tanaman air bersifat elastis.

Burung memiliki lapisan bulu dan bulu yang tebal dan kedap air, yang mengandung banyak udara, sehingga kepadatan rata-rata tubuhnya sangat rendah, sehingga bebek tidak banyak terendam air saat berenang.

B) Navigasi kapal selam

– Bagaimana kapal selam bisa naik dan turun pada kedalaman yang berbeda? (karena perubahan massanya, dan karena itu gravitasi)

D) Manusia berenang di air tawar dan air asin

    Massa jenis rata-rata tubuh manusia adalah 1030 kg/m2. Akankah seseorang berenang atau tenggelam di sungai dan danau garam?

Tubuh mengambang

203. Seorang perenang yang berbaring tak bergerak telentang di atas air menarik napas dalam-dalam dan menghembuskannya. Bagaimana posisi tubuh perenang berubah terhadap permukaan air? Mengapa?

204. Apakah gaya apung yang bekerja pada balok kayu yang sama yang pertama kali mengapung di air dan kemudian di minyak tanah adalah sama?

205. Mengapa piring yang diletakkan mendatar di atas permukaan air akan mengapung, sedangkan piring yang diletakkan menghadap ke dalam air akan tenggelam?

206. Apakah pelampung dapat menampung sejumlah orang yang memegangnya?

207. Pelat timah yang berat dipasang di dada dan punggung penyelam, dan sol timah dipasang pada sepatu. Mengapa mereka melakukan ini?

208. Sepotong kayu diturunkan ke dalam bejana berisi air. Apakah ini akan mengubah tekanan di dasar bejana jika air tidak keluar dari bejana?

209. Sebuah gelas diisi air sampai penuh. Sepotong kayu diletakkan di dalamnya agar mengapung bebas. Apakah berat gelas akan berubah jika air masih mengisinya sampai penuh?

Jawaban:203. Saat menghirup, perenang mengapung, dan saat menghembuskan napas, ia terjun lebih dalam ke dalam air, karena saat bernapas, volume dada berubah dan gaya Archimedean juga berubah.

(Saat menarik napas, perenang mengapung, saat menghembuskan napas, ia membenamkan diri lebih dalam ke dalam air, karena selama bernapas volume dada berubah, tetapi berat badannya hampir konstan. Oleh karena itu, volume total tubuh meningkat saat menghirup, menurun saat menghembuskan napas, dan volume bagian tubuh yang terendam air tidak berubah.)

204. Sama. Balok tersebut mengapung di kedua fluida, artinya gaya apung pada masing-masing fluida sama dengan gaya gravitasi yang bekerja padanya.

206. Tidak, karena gaya angkat (perbedaan antara gaya maksimum Archimedean dan gaya gravitasi) suatu lingkaran mempunyai nilai yang terbatas.

207. Untuk meningkatkan gaya gravitasi dan membuatnya lebih besar dari gaya Archimedean, jika tidak maka penyelam tidak akan menyelam hingga kedalaman yang dibutuhkan.

208. Tekanan akan meningkat seiring dengan naiknya permukaan air di dalam bejana.

209. Tidak akan berubah, karena berat sebatang kayu sama dengan berat air yang dipindahkan olehnya (dan dituangkan ke luar gelas).

6. Tugas percobaan.

    Tentukan berat badan:m=

    MendefinisikanFt sesuai rumus dan menggunakan dinamometer, isi tabelnya.

    Definisikan FADengan menggunakan rumus dan menggunakan dinamometer, isilah tabelnya.

    Merumuskan kesimpulan (perbandingan gravitasi dan gaya Archimedean menentukan kemampuan suatu benda: berenang, tenggelam atau mengapung)

Isi tabelnya

SEBUAH= ρ DanV g =

F t = mg =

kesimpulan (berdasarkan percobaan)

kesimpulan (sebenarnya)

Ft =

7. Pekerjaan rumah:

8.Kesimpulan: dengan Sekarang waktu pelajaran kita akan segera berakhir. Dan meskipun kita belum menyelesaikan semua masalah, perjalanan kita di jalur fisika tidak berakhir!

Kita tahu bahwa setiap benda di dalam cairan dipengaruhi oleh dua gaya yang berlawanan arah: gravitasi dan gaya Archimedean. Gaya gravitasi sama dengan berat benda dan arahnya ke bawah, sedangkan gaya Archimedean bergantung pada massa jenis zat cair dan arahnya ke atas. Bagaimana fisika menjelaskan benda melayang, dan bagaimana kondisi benda terapung di permukaan dan kolom air?

Kondisi benda terapung

Menurut hukum Archimedes, syarat benda terapung adalah sebagai berikut: jika gaya gravitasi sama dengan gaya Archimedean, maka benda dapat berada dalam kesetimbangan di manapun dalam zat cair, yaitu mengapung dengan ketebalannya. Jika gaya gravitasi lebih kecil dari gaya Archimedean, maka benda akan terangkat dari zat cair, yaitu mengapung. Jika berat benda lebih besar daripada gaya Archimedean yang mendorongnya keluar, maka benda akan tenggelam ke dasar, yaitu tenggelam. Gaya apung bergantung pada massa jenis zat cair. Namun mengapung atau tenggelamnya suatu benda bergantung pada massa jenis benda tersebut, karena massa jenisnya akan menambah beratnya. Jika massa jenis benda lebih tinggi dari massa jenis air, maka benda tersebut akan tenggelam. Apa yang harus dilakukan dalam kasus ini?

Massa jenis kayu kering akibat rongga berisi udara lebih kecil dibandingkan massa jenis air dan pohon dapat mengapung di permukaan. Tapi besi dan banyak zat lainnya jauh lebih padat daripada air. Bagaimana mungkin membuat kapal dari logam dan mengangkut berbagai muatan melalui air dalam kasus ini? Dan untuk ini pria itu membuat sedikit trik. Lambung kapal yang terendam air dibuat tebal, dan di dalam kapal ini terdapat rongga-rongga besar berisi udara, yang sangat mengurangi kepadatan kapal secara keseluruhan. Volume air yang dipindahkan oleh kapal meningkat pesat, sehingga meningkatkan gaya apungnya, dan massa jenis kapal dibuat lebih kecil dari massa jenis air, sehingga kapal dapat mengapung di permukaan. Oleh karena itu, setiap kapal mempunyai batasan tertentu mengenai massa muatan yang dapat diangkutnya. Ini disebut perpindahan kapal.

Membedakan perpindahan kosong adalah massa kapal itu sendiri, dan perpindahan total- ini adalah perpindahan kosong ditambah massa total awak kapal, semua perlengkapan, perbekalan, bahan bakar dan muatan yang biasanya dapat diangkut oleh kapal tertentu tanpa risiko tenggelam dalam cuaca yang relatif tenang.

Kepadatan tubuh organisme yang menghuni lingkungan perairan mendekati kepadatan air. Berkat ini, mereka dapat tetap berada di kolom air dan berenang berkat perangkat yang diberikan alam kepada mereka - sirip, sirip, dll. Organ khusus, kantung renang, memainkan peran penting dalam pergerakan ikan. Ikan dapat mengubah volume gelembung ini dan jumlah udara di dalamnya, sehingga kepadatan totalnya dapat berubah, dan ikan dapat berenang di kedalaman yang berbeda tanpa mengalami ketidaknyamanan.

Massa jenis tubuh manusia sedikit lebih besar dibandingkan massa jenis air. Namun, seseorang, ketika ia memiliki sejumlah udara di paru-parunya, juga dapat dengan tenang mengapung di permukaan air. Jika, demi percobaan, saat berada di dalam air, Anda menghembuskan seluruh udara dari paru-paru Anda, perlahan-lahan Anda akan mulai tenggelam ke dasar. Oleh karena itu, ingatlah selalu bahwa berenang itu tidak menakutkan, berbahaya jika menelan air dan membiarkannya masuk ke paru-paru, yang merupakan penyebab paling umum dari tragedi di atas air.