Проделаем простой опыт. Возьмём стакан с чистой водой и картофелину. Если мы опустим карто-
фелину в стакан, то увидим, что она опускается на дно. Почему это происходит? Будем рассуждать.
Согласно закону Архимеда, на тело в жидкости действует выталкивающая сила, которая направлена
вертикально вверх. Значит, в данном случае на картофелину действуют две силы: вертикально вниз –
сила
тяжести
и
вертикально
вверх – выталкивающая
сила
(сила
Архимеда).
Обозначим силу тяжести F
тяж
. Она равна
mg.
Запишем
F
тяж
=
mg. Но
m =
ρV, где ρ (ро) – плот-
ность
тела, V – его
объём. Тогда
F
тяж
=
ρ
т
V
т
g.
Обозначим выталкивающую силу F
выт
.
Но закону Архимеда эта сила равна весу жидкости, которую вытесняет тело. Отсюда
F
тяж
=
ρ
ж
V
ж
g,
где
ρ
ж
– плотность жидкости; V
ж
– объём жидкости, которую вытеснило тело. Сравним полученные
формулы:
F
тяж
=
ρ
т
V
т
g; F
тяж
=
ρ
ж
V
ж
g.
Мы
видим,
что
формулы
отличаются
только
плотностью,
так
V
ж
= V
т
. Следовательно, сила тяжести может быть больше, меньше или равна силе Архимеда в зависи-
мости от плотности тела и плотности жидкости.
В нашем примере картофелина опускается на дно. Значит, сила тяжести больше силы Архимеда,
потому что плотность картофелины больше плотности воды. Действительно, это так. Плотность чистой
воды 1 г/см
3
, а плотность картофелины немного больше единицы.
Таким образом, мы доказали, что картофелина опускается на дно, потому что её плотность больше
плотности чистой воды.
7. Расскажите, что происходит с картофелиной в ходе опыта.
8. Сформулируйте вопрос, который возникает у вас, когда вы видите, что картофелина опускается
на дно.
9. Скажите, на основании какого закона вы можете объяснить причину данного явления.
10.
Объясните, почему картофелина опускается на дно. (Повторите всё рассуждение. Исполь-
зуйте связочные слова.)
11.
Прочитайте продолжение текста. Рассмотрите ещё два случая.
12.
Объясните (аналогично первому случаю), что и почему происходит в каждом случае.
Продолжим опыт. Если добавлять в стакан с картофелиной соль, то она будет растворяться в воде и
через некоторое время мы увидим, как картофелина начнёт постепенно подниматься вверх. Прекратим
добавлять соль. Опыт показывает, что в этом случае картофелина плавает внутри жидкости. Если же
продолжать добавлять соль в воду, то через некоторое время картофелина поднимется вверх и будет
плавать на поверхности жидкости.
Достарыңызбен бөлісу: