Слайд 1Закон Архимеда.
Условия плавания тел
Автор: Федорова Н.Н.
учитель физики
МБОУ «СОШ № 9»
Слайд 2Цели:
Обучающие: Исследовать условия плавания тел. Рассмотреть способы плавания судов.
развивающие: стимулировать
познавательный интерес учащихся к данной теме и предмету в целом, создавать условия для практического применения знаний, умений, навыков по изученным темам.
воспитательные: воспитывать самостоятельность мышления, чувство ответственности, культуру умственного труда.
Слайд 3Повторим пройденный материал
1.Что представляет собой выталкивающая сила?
2.Какие примеры подтверждают её существование?
3.Куда
направлена выталкивающая сила?
Объясните следующий опыт:
Слайд 5
4.Какой формулой определяется выталкивающая сила?
5.Как обнаружить выталкивающую силу?
6.Сформулировать закон Архимеда.
Слайд 6Архимедова сила
Сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости
в объеме этого тела.
Слайд 7Архимедова сила
Архимедова сила зависит от плотности жидкости, в которую тело погружено
целиком, и от объема тела
Слайд 8
Скажи, какой великий человек
Прославил свой далёкий древний век
Тем, что открыл для
жидкости закон,
Тем, что навек был в физику влюблён?
О ком идет речь?
Слайд 9Давайте вспомним Легенду об Архимеде
Хорошо известен рассказ о жертвенном венце Гиерона.
Архимеду поручили проверить честность ювелира и определить, сделан венец из чистого золота или с примесями других металлов и нет ли внутри него пустот. Однажды, размышляя об этом, Архимед погрузился в ванну, и заметил, что вытесненная его телом вода пролилась через край. Гениального учёного тут же осенила яркая идея, и с криком “Эврика, эврика!” он бросился проводить эксперимент.
Слайд 10
Идея Архимеда очень проста.
Тело, погружённое в воду, вытесняет столько жидкости,
каков объём самого тела. Поместив венец в цилиндрический сосуд с водой, можно определить, какое количество жидкости он вытеснит, т.е. узнать его объём. А, зная объём и взвесив венец, легко вычислить удельную массу. Это и даст возможность установить истину: ведь золото — очень тяжёлый металл, а более лёгкие примеси, и тем более пустоты, уменьшают удельную массу изделия.
Слайд 11Условия плавания тел (демонстрация опыта с пробиркой с песком)
FaFт,
тело всплывает на поверхность
Fa=Fт, тело плавает внутри жидкости
Fт
Fa
Fт
Fa
Fa
Fт
Слайд 12Плавание судов
Суда плавающие по морям и океанам построены из
материалов различной плотностью. Плотность материалов может быть как больше плотности воды так и меньше.
Слайд 13Почему корабли не тонут?
Вес воды, вытесняемой подводной частью судна,
равен весу судна с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на судно с грузом.
Средняя плотность всех материалов, из которых изготовлен корабль меньше плотности воды, но не всегда
Слайд 14Плавание судов
Глубина , на которую погружается судно, называется осадкой.
Наибольшая допускаемая осадка
отмечена на корпусе судна линией, называемой ватерлинией.
ватерлиния
осадка
Слайд 15Ватерлиния определяется формой судна, его средней плотностью, а также степенью волнения
воды в данном бассейне.
Ватерлиния (нидерл. waterlinie) — линия соприкосновения спокойной поверхности воды с
корпусом плавающего судна.
Ватерлиния определяется формой судна, его средней плотностью, а также степенью волнения воды в данном бассейне.
Слайд 16Коммерческие суда
Многие коммерческие суда имеют на борту отметку под названием грузовая
марка. Эта отметка определяет уровень, до которого судно может быть нагружено. При загрузке судна оно опускается глубже в воду и отметка становится ближе к поверхности воды.
Слайд 17Коммерческие суда
До того как эта отметка стала обязательной, много судов было
потеряно по причине перегрузки.
Иногда причиной перегрузки является стремление в получении дополнительной прибыли от перевозки, а иногда разница в плотности воды — в зависимости от температуры и солёности воды осадка судна может существенно меняться.
Слайд 18
Британским политиком Плимсолем была предложена система универсальной маркировки судов, которая позволила
определять максимальную загрузку корабля в зависимости от времени года и региона.
Слайд 19Буквы на грузовой марке означают:
Слайд 20Плавание судов
Вес воды , вытесняемой судном при погружении до ватерлинии, равный
силе тяжести, действующей на судно с грузом, называется водоизмещением судна.
Слайд 21Грузоподъемность судна
Если из водоизмещения вычесть вес самого судна, то получим грузоподъемность
этого судна. Грузоподъемность показывает вес груза, перевозимого судном.
Слайд 23
Автомобильные паромы перевозят пассажиров и автотранспорт на короткие расстояния, например через
реки и озёра, между островами, через небольшие моря, такие, как Балтийское.
Большие паромы могут взять на борт более 2000 чел. И 600 автомашин. Некоторые из них имеют спасательные каюты для ночных рейсов.
Этот паром может взять на борт 1800 пассажиров и 650 автомашин или 500 автомашин и 100 грузовиков. Его длина 164 м, а водоизмещение 25 000 т.
Слайд 24Судна на воздушной подушке
Судна на воздушной подушке скользят над водой на
слое сжатого воздуха, который нагнетается мощными вентиляторами. Пропеллер служит для движения судна вперед.
Слайд 25Taнкеры
Taнкеры в своих отсеках перевозят нефть и другие
жидкости. Это самые большие из всех когда-либо построенных кораблей. Некоторые из них более чем в 20 раз длиннее теннисного корта и могут перевозить свыше 400 000 т нефти.
Слайд 26Контейнеровозы
Контейнеровозы перевозят различные товары в больших металлических ящиках стандартного вида- контейнерах.
Портовые краны быстро загружают и разгружают их с железнодорожных платформ или грузовиков. Один контейнеровоз может перевозить до 2000 контейнеров.
Слайд 27Круизный лайнер
Дальнее морское путешествие, называемое круизом, можно совершить на большом корабле-
круизном лайнере. Это плавучая с ресторанами, салонами и т. д.
бассейн
Слайд 28Ледокол
Первым ледоколом в России стал ледокол «Саратов» построенный в 1896 году
английской фирмой Армстронг по заказу Рязано-Уральской железной дороги для обеспечения действия переправы через Волгу у Саратова
Атомный ледокол «Ямал»
Слайд 29Конструкция ледоколов
Корпус судна обычно делается «бочкообразным», со специальным ледовым усилением в
районе ватерлинии, «ледокольной» формой носовой и «М-образной» формой кормовой оконечности, а энергетическая установка — электрической.
Такая конструкция корпуса обеспечивает его повышенную прочность, способность противостоять воздействию льда: устойчивость к истиранию в районе ватерлинии, а также возможным сжатиям в ледовых полях.
Форма носа позволяет «с разбегу» вылетать на кромку льда, разламывая его своим весом.
Ледокол Красин Ледокол в 1928–30е г
Ледокол «Polarstern»
Слайд 30Применение ледоколов
Ледоколы применяются для самостоятельной доставки грузов в труднодоступные районы Арктики
и Антарктики, эвакуации и доставки экспедиций на научные станции, а также (чаще всего) для прокладки судоходного пути другим судам, следующим за ледоколом.
Ледоколы внесли значительный вклад в освоение Северного морского пути.
Наибольшим ледокольным флотом обладают Россия, США, Канада, Финляндия, Швеция.
Ледокол «Ленин»
«Ле́нин» — атомный ледокол, первое в мире надводное судно с ядерной силовой установкой. Ледокол был построен в СССР, в первую очередь, для обслуживания Северного морского пути
Слайд 31Подводные лодки
Современные подводные лодки имеют 2 корпуса: водопроницаемый легкий корпус, функция
которого заключается в придании кораблю обтекаемости, и водонепроницаемый прочный корпус, способный выдержать давление воды на больших глубинах погружения. Внутри прочный корпус разделен на отсеки переборками, что повышает живучесть корабля в случае течи.
Слайд 32Подводная лодка
Погружение осуществляется путем изменения дифферента, после заполнения нескольких цистерн погружения.
На подводной лодке имеется множество различных цистерн, предназначенных для управления дифферентом, для хранения топлива, питьевой воды, балласта и т.д.
Слайд 33Подводная лодка
Изменение глубины и всплытие производятся с помощью горизонтальных рулей (гидропланов)
с последующим вытеснением воды из балластных цистерн сжатым воздухом или газом.
Для движения подводных лодок в надводном положении применяются атомные энергетические или дизельные установки
Слайд 34Применение подводных лодок
Военное применение
Подводные лодки в основном используются в качестве
оружия.
В зависимости от класса и оснащения они могут быть предназначены:
для поражения важных военно-промышленных и административных центров, военно-морских баз, портов и других наземных объектов,
для уничтожения подводных лодок, кораблей и судов противника и др.
Слайд 35Применение подводных лодок
Мирное применение
Подводные лодки достаточно широко используются в научно-исследовательских целях.
Специально созданные субмарины использовались как базы для подводных биологических исследований.
Особые подлодки служат для разработки новых систем и принципов подводного кораблестроения, поставляют экспериментальные материалы для фундаментальных исследований.
Слайд 36Подводная почта
В начале XX века между Германией и США существовала подводная
почта, показав себя весьма медленной, довольно дорогой, и крайне ненадёжной: одна из двух лодок погибла в первом-же рейсе.
Однако 7 июня 1995 года российская подводная лодка К-44 «Рязань» открыла новую страницу в подводной почте: запущенный ракето-носитель «Волна» за 20 минут доставил спускаемый модуль с научной аппаратурой и почтой из акватории Баренцева моря на Камчатку. Этот факт вошёл в Книгу рекордов Гиннесса как самая быстрая почтовая доставка в мире.
Ракетные подводные крейсера также используются для запуска искусственных спутников земли на низкие орбиты в рамках коммерческих и исследовательских программ.
Слайд 37Выводы:
На тело , погруженное в жидкость, действует архимедова сила;
Тела плавают
на поверхности воды при условии, что Fт= Fа
Основными характеристиками судна являются водоизмещение, грузоподъемность;
Чтобы судно не затонуло принята система маркировки