물체가 액체에 떠 있는 상태. 아르키메데스의 힘

우리는 액체 속의 모든 물체가 반대 방향으로 향하는 두 가지 힘, 즉 중력과 아르키메데스 힘에 의해 작용한다는 것을 알고 있습니다. 중력은 물체의 무게와 같으며 아래로 향하는 반면, 아르키메데스 힘은 액체의 밀도에 따라 달라지며 위로 향합니다. 물리학이 물체의 부유를 설명하는 방법, 표면과 물기둥에 떠 있는 물체의 조건은 무엇입니까?

부유체의 상태

아르키메데스의 법칙에 따르면 물체가 떠다니는 조건은 다음과 같습니다. 중력이 아르키메데스의 힘과 같으면 물체는 액체 내 어느 곳에서나 평형 상태에 있을 수 있습니다. 즉, 두께에 따라 부유할 수 있습니다. 중력이 아르키메데스 힘보다 작으면 몸은 액체, 즉 부유물에서 떠오를 것입니다. 몸의 무게가 몸을 밀어내는 아르키메데스의 힘보다 클 경우, 몸은 바닥으로 가라앉게 됩니다. 부력은 액체의 밀도에 따라 달라집니다. 그러나 몸이 뜨는지 가라앉는지 여부는 몸의 밀도에 따라 달라집니다. 밀도가 무게를 증가시키기 때문입니다. 몸의 밀도가 물의 밀도보다 높으면 몸은 익사합니다. 이 경우 어떻게 해야 합니까?

공기로 채워진 구멍으로 인해 마른 나무의 밀도는 물의 밀도보다 낮아 나무가 표면에 떠 있을 수 있습니다. 그러나 철과 다른 많은 물질은 물보다 밀도가 훨씬 높습니다. 이 경우 금속으로 선박을 만들고 다양한 화물을 물로 운송하는 것이 어떻게 가능합니까? 그리고 이를 위해 그 남자는 약간의 트릭을 생각해 냈습니다. 물에 잠긴 배의 선체는 부피가 커지며, 배 내부에는 공기로 채워진 큰 구멍이 있어 배 전체의 밀도가 크게 감소합니다. 이에 따라 선박이 밀어내는 물의 양이 크게 증가하여 부력이 증가하고, 선박의 전체 밀도가 물의 밀도보다 작게 만들어져 선박이 수면에 뜰 수 있게 된다. 따라서 각 선박에는 운반할 수 있는 화물의 질량에 일정한 제한이 있습니다. 이것을 선박의 변위라고 합니다.

구별하다 빈 변위는 배 자체의 질량이고, 총 변위- 이것은 빈 변위 플러스입니다. 총 무게상대적으로 평온한 날씨에 익사 위험 없이 해당 선박이 일반적으로 운반할 수 있는 승무원, 모든 장비, 공급품, 연료 및 화물.

서식하는 유기체의 신체 밀도 수중 환경, 물의 밀도에 가깝습니다. 덕분에 그들은 오리발, 지느러미 등 자연이 부여한 장치 덕분에 물기둥에 있고 수영할 수 있습니다. 특수 기관이 물고기의 움직임에 중요한 역할을 합니다. 부레. 물고기는 이 거품의 부피와 그 안의 공기의 양을 변경할 수 있으며, 이로 인해 전체 밀도가 변경될 수 있으며 물고기는 불편함 없이 다양한 깊이에서 수영할 수 있습니다.

밀도 인간의 몸물보다 약간 더 밀도가 높습니다. 그러나 사람의 폐에 일정량의 공기가 있으면 물 표면에 조용히 떠있을 수도 있습니다. 실험을 위해 물 속에 있는 동안 폐에서 모든 공기를 내쉬면 천천히 바닥으로 가라앉기 시작합니다. 그러므로 수영은 무서운 것이 아니며 물을 삼켜 폐로 들어가는 것이 위험하다는 것을 항상 기억하십시오. 일반적인 원인물 위의 비극.

부유체

부유체

TV의 평형 상태. (또는 가스)에 부분적으로 또는 완전히 잠겨 있는 신체. 기초적인 액체 이론 이론의 임무는 액체에 잠긴 물체의 평형 위치를 결정하고 평형 안정성 조건을 명확히하는 것입니다. P. t.의 가장 간단한 조건은 아르키메데스의 법칙으로 표시됩니다.

기초적인 P. t 이론의 개념 (그림 1) :

1) 신체의 변위 - 평형 상태에서 신체에 의해 변위된 유체(신체의 무게와 일치)

2) 가능한 적재 흘수선의 평면 - 몸체의 부피, 몸체의 변위와 동일한 액체의 무게를 차단하는 모든 평면 ab;

3) 부하 흘수선 - 표면 I, 각 지점에서 절단은 접선 평면입니다. 가능한 적재 흘수선의 평면;

4) 변위 중심(또는 크기 중심) - 가능한 적재 흘수선의 평면에 의해 절단된 부피의 A;

5) 변위 중심의 표면 - 기하학적인 표면 II. 변위 센터의 장소.

쌀. 1. ab, a1b1, a2b2 - 가능한 적재 흘수선의 평면; A, A1, A2 - 평면 ab, a1b1, a2, b2에 의해 절단된 볼륨의 변위 중심. I - 화물수선의 표면; II - 변위 중심의 표면.

신체가 액체에 잠겨 있을 때까지 가능한 하중 흘수선 ab(그림 2)의 평면, 그러면 몸체는 이 평면에 수직으로 향하는 F(즉, 수직 위쪽)에 의해 작용하고 중심 A를 통과하며 수치적으로 중심 P와 같습니다. 입증된 바와 같이 물 수송 이론에서 힘 F의 방향은 점 A에서 표면 II에 대한 법선 An의 방향과 동시에 일치합니다.

쌀. 2. 만재 흘수선 ab까지 액체에 잠긴 몸체에 작용하는 힘.

평형 위치에서 힘 F와 P는 하나의 직선을 따라야 합니다. 즉, 중심 A에서 복원된 표면 II에 대한 법선은 물체의 무게 중심 C를 통과해야 합니다(그림의 법선 A1C, A2C). . 1). 무게 중심 C를 통과하는 표면 II의 법선 수는 부유체의 가능한 평형 위치 수를 나타냅니다. 몸체가 평형 위치에서 제거되면 F, P가 작용하게 되며, 이 쌍이 몸체를 평형 위치로 되돌리려고 하면 평형은 안정적이고 그렇지 않으면 불안정합니다. 평형의 안정성은 메타센터의 위치로 판단할 수 있습니다. 또 다른 간단한 신호: 현상의 중심 A와 C 사이의 거리가 멀면 평형 위치가 안정적입니다. 이웃 위치에 대한 이 거리와 비교하여 가장 작습니다(그림 1에서 a2b2 평면까지 담그면 평형이 안정적이고 a1b1까지는 불안정합니다).

물리적 백과사전. - M.: 소련 백과사전. . 1983 .

부유체

액체(또는 기체)에 부분적으로 또는 완전히 잠겨 있는 고체의 평형 상태. 기초적인 운동 이론의 목적은 액체에 잠긴 물체의 평형을 결정하고 평형의 안정성 조건을 밝히는 것입니다. 가장 간단한 조건P. t.는 나타냅니다 아르키메데스의 법칙.
기초적인 유체 수송 이론의 개념 (그림 1) : 1) 신체의 변위 - 평형 상태에서 신체에 의해 대체된 액체의 무게 (신체의 무게와 일치) 2) 가능한 적재 흘수선의 평면 - 모든 평면 ab,몸체에서 부피를 차단하면 액체의 무게가 몸체의 변위와 같습니다. 3) 적재 흘수선의 표면 - 표면 I, 각 지점에서 접선 평면은 가능한 적재 흘수선의 평면입니다. 4) 변위 중심 (또는 크기 중심) - 무게 중심 ㅏ가능한 적재 흘수선의 평면에 의해 차단된 부피 5) 변위 중심의 표면 - 형상인 표면 II.

쌀. 1. 아브, 에이 1 비 1 ,ㅏ 2 비 2 - 가능한 적재 흘수선의 평면; 에이, 에이 1 , ㅏ 2 - 평면에 의해 절단된 볼륨의 변위 중심 ab,ㅏ 1 비 1 ,ㅏ 2 비 2.I - 화물수선의 표면; II - 변위 중심의 표면.

신체가 액체에 잠겨 있을 때까지 ab(그림 2), 그러면 몸체는 이 평면에 수직(즉, 수직 위쪽)으로 향하는 부력에 의해 작용하게 됩니다. 에프, 중앙을 통과 ㅏ,수치적으로 동일한 중력 아르 자형. 이론에서 입증된 바와 같이P. t., 힘의 방향 에프 법선의 방향과 동시에 일치합니다. 위로지점에서 표면 II로 ㅏ.

쌀. 2. 적재 흘수선까지 액체에 잠긴 몸체에 작용하는 힘.

힘의 균형이 잡힌 위치에서 에프 그리고 아르 자형 하나의 직선, 즉 표면 법선 II를 따라야 하며 중심에서 복원되어야 합니다. ㅏ,무게중심을 통과해야 함 와 함께바디(노멀 ㅏ 1 기, 에이 2기그림 1). 무게 중심을 통과하는 표면 II의 법선 수 와 함께,부유체의 가능한 평형 위치 수를 제공합니다. 신체가 평형 위치에서 제거되면 그에 따른 조치가 취해집니다. 파라실 에프, 아르 자형. 이 쌍이 신체를 평형 위치로 되돌리려고 노력하면 평형은 안정적이고 그렇지 않으면 불안정합니다. 평형의 안정성은 위치로 판단할 수 있다. 메타센터.또 다른 간단한 신호: 중심 사이의 거리가 멀면 평형 위치가 안정적입니다. ㅏ그리고 와 함께인접한 위치에 대한 이 거리에 비해 가장 작습니다(그림 1에서 평면에 잠겼을 때). ㅏ 2 비 2 평형은 안정적이며 최대 ㅏ 1 비 1 - 불안정).

문학: Zhukovsky N. E., 이론, 2판, M.-L., 1952.

와 함께. M. Targ.

물리적 백과사전. 5권으로. - M.: 소련 백과사전. 편집장 A. M. 프로호로프. 1988 .

다른 사전에 "BODY FLOATING"이 무엇인지 확인하십시오.

액체 표면이나 액체나 기체 내 특정 수준에 머물 수 있는 신체의 능력입니다. 시체가 떠다니는 현상은 아르키메데스의 법칙으로 설명됩니다. 부유체의 무게중심이 메타센터 아래에 위치하면 물체의 부유가 안정적입니다... 큰 백과사전

부유체- 액체 백만 가스에 부분적으로 또는 완전히 잠겨 있는 고체의 평형 상태. 부유체가 평형을 이루려면 몸체의 무게와 그에 의해 변위된 액체(가스)의 무게가 같아야 합니다. 이에 대한 설명은 다음과 같습니다(참조). 빅 폴리테크닉 백과사전

액체 표면이나 액체나 기체 내부의 특정 수준에 머물 수 있는 신체의 능력입니다. 시체가 떠다니는 현상은 아르키메데스의 법칙으로 설명됩니다. 부유체의 무게 중심이 메타센터 아래에 위치하면 물체의 부유가 안정적입니다. * * *… 백과사전

이 용어에는 다른 의미도 있습니다. 수영(의미)을 참조하세요. 티...위키피디아

액체(또는 기체)에 부분적으로 또는 완전히 잠겨 있는 고체의 평형 상태. 중력 이론의 주요 임무는 액체에 잠긴 물체의 평형 위치를 결정하고 평형 안정성 조건을 밝히는 것입니다.... ...

신체가 액체 표면에 또는 일정 기간 동안 머무를 수 있는 능력입니다. 액체 또는 가스 내부의 레벨. P. t.는 아르키메데스의 법칙으로 설명됩니다. 부체의 무게중심이 메타센터 아래에 위치하면 부체는 안정적입니다... 자연 과학. 백과사전

이 문서는 인간의 수영 능력에 관한 것입니다. 스포츠로서의 수영에 대한 정보는 수영... Wikipedia를 참조하세요.

위키낱말사전에는 "수영"이라는 항목이 있습니다. 수영은 다음과 같은 정의를 갖는 다의미적 용어입니다: 수영은 물 너머로 수영하는 것을 포함하는 스포츠입니다. 최소 시간다양한 거리 동기식(예술적) ... ... Wikipedia

수영하다 (몸에 대하여)- ▲ 부분적으로 위치, 액체 부유체에 담그기 안정된 위치액체나 기체에 부분적으로(또는 완전히) 잠겨 있는 몸체. float 액체 표면에 머무르다(나무가 물에 떠다닌다). 물 속에서 헤엄쳐 움직이다...... 러시아어 표의어 사전

- (그리스어 hydraulikós water, hydor water 및 aulos tube에서 유래) 액체의 운동 법칙과 평형에 관한 과학과 이러한 법칙을 공학 실무의 문제 해결에 적용하는 방법. 유체역학(유체역학 참조)과 달리 G.... ... 위대한 소련 백과사전

수업 유형:공부하다

사용된 기술:전통적, 그룹적, 혁신적.

수업의 목적:액체와 물체의 밀도에 따른 물체의 부유 조건을 알아보고, 과학적 지식의 논리를 이용하여 이해와 응용의 차원에서 동화시킨다.

작업:

1. 신체의 부유 조건을 보장하는 데 필요한 신체의 밀도와 액체 사이의 관계를 이론적 및 실험적으로 확립합니다.
2. 실험을 수행하고 그로부터 결론을 도출하는 학생들의 능력을 계속 개발합니다.
3. 관찰, 분석, 비교, 일반화 기술 개발;
4. 주제에 대한 관심을 키우는 것;
5. 교육 활동 조직의 문화 육성.

예상 결과:

알다:항해 조건 전화.

가능하다:부유체의 조건을 실험적으로 결정합니다.

장비:멀티미디어, 스크린, 개인별 과제 카드, 밀도표, 학습자료.

수업 중에는

지식 활성화:

선생님:

– 이전 수업에서는 액체와 기체가 그 안에 잠긴 물체에 미치는 영향을 살펴보고, 아르키메데스의 법칙과 부유체의 조건을 공부했습니다. 십자말 풀이를 풀면서 오늘 수업의 주제를 배우겠습니다.

수평: 1. 구분 단위. 2. 질량의 단위. 3. 다중 질량 단위. 4. 면적의 단위. 5. 시간의 단위. 6. 힘의 단위. 7. 부피의 단위. 8. 길이의 단위.

답변: 1. 파스칼. 2. 킬로그램. 3. 톤. 4. 평방미터. 5. 시간. 6. 뉴턴. 7. 리터. 8. 미터.

(수업 주제를 노트에 적습니다)

선생님:하지만 이제 결정을 시작하기 전에 실험적인 작업, 몇 가지 질문에 답해 보겠습니다. 신체가 액체에 담그면 어떤 힘이 발생합니까?

재학생:아르키메데스의 힘.

선생님:이 힘은 어디로 향하는가?

재학생:수직으로 위쪽을 향하게됩니다.

선생님:아르키메데스 힘은 무엇에 의존하나요?

재학생:아르키메데스 힘은 물체의 부피와 액체의 밀도에 따라 달라집니다.

선생님:그리고 몸이 액체에 완전히 잠기지 않으면 아르키메데스 힘은 어떻게 결정됩니까?

재학생:그런 다음 아르키메데스 힘을 계산하려면 FA = ​​ρ w gV 공식을 사용해야 합니다. 여기서 V는 액체에 잠긴 신체 부분의 부피입니다.

선생님:아르키메데스 힘은 어떤 방법으로 실험적으로 결정될 수 있습니까?

재학생:몸에 의해 변위된 유체의 무게를 측정할 수 있으며, 그 무게는 아르키메데스 힘과 같습니다. 공기와 액체에서 신체의 무게를 측정할 때 동력계 판독값의 차이를 찾을 수 있으며, 이 차이는 아르키메데스 힘과도 같습니다. 자나 비커를 사용하여 몸체의 부피를 결정할 수 있습니다. 액체의 밀도와 몸체의 부피를 알면 아르키메데스 힘을 계산할 수 있습니다.

선생님:따라서 우리는 액체에 잠긴 모든 신체가 아르키메데스 힘의 영향을 받는다는 것을 알고 있습니다. 또한 액체에 잠긴 신체에는 어떤 힘이 작용합니까?

재학생:중력.

선생님:물 표면에 떠 있는 물체의 예를 들어줄 수 있나요? 어떤 시체가 물에 빠지나요? 신체가 물 속에서 어떻게 행동할 수 있습니까? 이것들은 어떤 종류의 시체입니까? 지금 우리가 말하는 떠 있는 물체가 무엇인지 추측해 보세요.

오늘은 바다 건너
엄청난 열기;
그리고 그는 바다에 떠다닌다.
아이스 마운틴.
수레와 아마도
믿는다:
더위에도 녹지 않습니다.

재학생:빙산.

선생님:바다의 물을 즉시 등유로 바꾸면 어떤 변화가 있을까요?

(학생들이 답에 대해 혼란스러워함)

이 질문에 확실히 답할 수는 없습니다. 하지만 당신은 이미 아이디어와 가설을 가지고 있습니다. 오늘 수업 시간에 함께 문제를 해결해 봅시다. 알아보자: 액체에 떠 있는 물체의 조건은 무엇입니까?

연구 문제 해결:

노트에 수업 주제를 적으세요 – “신체가 수영할 수 있는 조건.”

선생님:여러분, 시체가 떠다니는 현상을 연구한 과학자가 누구인지 아시나요?

재학생:아르키메데스.

선생님:신체의 부유상태에 관한 모든 정보를 연구를 통해 실험적으로 확인해보자. 우리는 마찰력을 연구할 때 이미 이 작업을 수행했습니다. 각 그룹은 자신만의 임무를 받게 됩니다. 작업을 완료한 후 얻은 결과를 논의하고 부유체의 조건을 알아봅니다.

모든 결과를 노트에 적어보세요. 질문이 있으시면 손을 들어주세요.

(사람들은 작업을 완료하기 위한 작업과 장비가 포함된 카드를 받습니다. – 7가지 옵션. 작업 옵션의 난이도는 동일하지 않습니다. 첫 번째 옵션이 가장 간단하고 6과 7이 더 어렵습니다. 훈련 정도에 따라 지급됩니다.)

작업:

그룹 1 과제:

1. 제안된 몸체 중 어떤 몸체가 가라앉고 어떤 몸체가 물에 뜨는지 관찰하세요.
2. 교과서 표에서 해당 물질의 밀도를 찾아 물의 밀도와 비교해 보세요.
3. 결과를 표 형식으로 제시합니다.

장비:물이 담긴 그릇과 몸체 세트: 강철 못, 도자기 롤러, 납 조각, 소나무 블록.

장비:물이 담긴 용기와 몸체 세트: 알루미늄 조각, 유기 유리, 폴리스티렌 폼, 코르크, 파라핀.

그룹 2 과제:

1. 같은 크기의 나무 큐브와 폼 큐브를 물에 담그는 깊이를 비교합니다.
2. 밀도가 다른 액체에 나무 큐브를 담그는 깊이가 다른지 알아보세요. 실험 결과는 그림에 나와 있습니다.

장비:두 개의 용기(물과 기름 포함), 나무 및 폼 큐브.

그룹 3 과제:

1. 각 시험관에 작용하는 아르키메데스 힘과 각 시험관에 작용하는 중력을 비교합니다.
2. 실험 결과를 바탕으로 결론을 도출합니다.

장비:비이커, 동력계, 모래가 들어 있는 시험관 2개(모래가 들어 있는 시험관은 물에 떠서 서로 다른 깊이에 잠겨야 함).

그룹 4 과제:

1. “감자를 물에 뜨게 만드는 것이 가능할까요? 감자를 물에 띄워보세요.
2. 실험 결과를 설명하세요. 그림 형태로 정리해보세요.

장비:물이 담긴 그릇, 식염이 담긴 시험관, 숟가락, 중간 크기의 감자.

그룹 5 과제:

1. 물에 띄울 수 있는 플라스틱 조각을 준비하세요.
2. 호일 조각이 물에 뜨는지 확인하세요.
3. 실험 결과를 설명하세요.

장비:물이 담긴 용기; 플라스틱 조각과 호일 조각.

선생님:우리는 액체에 떠 있는 고체의 상태에 대해 이야기했습니다. 한 액체가 다른 액체의 표면에 떠 있을 수 있습니까?

그룹 6 과제: 물의 부력에 의해 기름얼룩이 떠다니는 모습을 관찰합니다.

작업의 목표:물에 잠긴 기름의 상승을 관찰하고 물의 부력 작용을 실험적으로 감지하여 부력의 방향을 나타냅니다.

장비:기름, 물, 피펫이 담긴 용기.

실험 순서:

1. 피펫을 사용하여 오일 몇 방울을 채취합니다.
2. 피펫을 물 한 컵에 3~4cm 깊이로 내립니다.
3. 오일을 방출하고 물 표면에 오일 얼룩이 형성되는 것을 관찰합니다.
4. 귀하의 경험을 바탕으로 결론을 내리십시오.

실험이 완료된 후 작업 결과를 논의하고 결과를 요약합니다.

학생들이 과제를 완료하는 동안 나는 그들의 작업을 모니터링하고 필요한 지원을 제공합니다.

선생님:작업이 끝나면 수저를 테이블 가장자리로 옮깁니다. 결과에 대해 논의해 보겠습니다. 먼저 어떤 물체가 액체에 뜨고 어떤 물체가 가라앉는지 알아봅시다. (그룹 1)

재학생:그 중 하나는 물에 가라앉는 물체의 이름을 지정하고, 다른 하나는 뜨는 물체의 이름을 지정하고, 세 번째는 각 그룹의 물체의 밀도를 물의 밀도와 비교합니다. 그 후 모두가 함께 결론을 내립니다.

결론:

1. 몸을 구성하는 물질의 밀도가 액체의 밀도보다 크면 몸은 가라앉습니다.
2. 물질의 밀도가 액체의 밀도보다 작으면 몸은 뜨게 됩니다.

(결론은 노트에 기록됩니다.)

선생님:액체와 물질의 밀도가 같으면 몸에는 어떤 일이 일어날까요?

재학생:대답해 보세요.

액체 표면에 떠 있는 물체가 어떻게 움직이는지 살펴보겠습니다. 얘들아 그룹 2나무와 거품으로 만들어진 몸체가 같은 액체에서 어떻게 행동하는지 살펴보았습니다. 그들은 무엇을 알아차렸나요?

재학생:신체의 침수 깊이가 다릅니다. 거품은 거의 표면에 떠 있고 나무는 물에 약간 잠겨 있습니다.

선생님:물이나 기름 위에 떠 있는 나무 블록의 담그는 깊이에 대해 무엇을 말할 수 있습니까?

재학생:블록은 물보다 기름에 더 깊게 가라앉았습니다.

결론: 따라서 액체에 신체를 담그는 깊이는 액체의 밀도와 신체 자체에 따라 달라집니다.

이 결론을 적어 보겠습니다.

선생님:이제 정상적인 조건에서 감자, 플라스틱 또는 호일과 같이 물에 가라앉는 물체를 뜨게 만드는 것이 가능한지 알아 보겠습니다. (그룹 4, 그룹 5)

당신은 무엇을 관찰하고 있나요?

재학생:그들은 물에 빠졌습니다. 감자가 뜨게 만들기 위해 물에 소금을 더 넣었습니다.

선생님:무슨 일이야? 무슨 일이에요?

재학생:소금물의 밀도가 증가하여 감자를 더욱 강하게 밀어내기 시작했습니다. 물의 밀도가 증가하고 아르키메데스의 힘이 커졌습니다.

선생님:오른쪽. 그리고 플라스틱으로 작업을 수행한 사람들은 소금이 없었습니다. 플라스틱을 물에 뜨게 하는 방법은 무엇이었나요?

재학생:우리는 플라스틱으로 배를 만들었습니다. 부피가 더 크기 때문에 뜬다. 플라스틱으로 상자를 만들 수도 있고 물에 뜰 수도 있습니다. 또한 플라스틱 조각보다 부피가 더 큽니다.

결론:따라서 일반적으로 가라앉는 물체를 뜨게 하려면 액체의 밀도나 물에 잠긴 물체의 부피를 변경하면 됩니다. 동시에 신체에 작용하는 아르키메데스 힘도 ​​변화합니다. 중력과 부유체에 대한 아르키메데스 힘 사이에 연관성이 있다고 생각하시나요?

선생님:(그룹 6) 물질 밀도 표로 다시 돌아가 보겠습니다. 물 위에 기름막이 형성되는 이유를 설명해 보겠습니다.

즉, 문제가 해결되었다는 뜻입니다. 액체는 고체와 마찬가지로 물체가 떠다니는 조건을 따릅니다.

액체에 대한 대화를 계속합시다.

하나의 얕은 선박은 밀도가 서로 다른 세 가지 혼합되지 않는 액체를 한 번에 방문하도록 초대하고 모든 안락함을 누리며 정착하도록 초대했습니다. 기계유, 꿀, 휘발유 등의 액체가 수용 용기에 어떻게 배열되어 있었습니까?

액체가 배열되는 순서를 나타냅니다.

재학생:(그룹 3) 모래가 담긴 두 개의 시험관 (하나는 더 가볍고 다른 하나는 더 무거움)을 물에 담그고 둘 다 물에 떴습니다. 우리는 두 경우 모두 아르키메데스 힘이 중력과 거의 같다는 것을 확인했습니다.

선생님:잘하셨어요. 이는 몸이 뜨면 F A = ​​​F 무겁다는 것을 의미합니다. (나는 칠판에 쓴다). 몸이 액체에 가라앉으면 어떻게 되나요?

재학생:그렇다면 중력의 힘은 아르키메데스의 힘보다 더 큽니다.

선생님:몸이 떠다니면 어쩌지?

재학생:이는 아르키메데스의 힘이 중력보다 크다는 것을 의미합니다.

선생님:그래서 우리는 시체가 떠다니는 조건을 얻었습니다. 그러나 이는 신체의 밀도나 액체 자체의 밀도와는 관련이 없습니다. (이러한 의존성은 그룹 1의 어린이들에 의해 조사되었습니다). 이는 물체의 상태가 아르키메데스 힘과 중력을 비교하거나 액체와 그 안에 있는 물질의 밀도를 비교하는 두 가지 방법으로 공식화될 수 있음을 의미합니다. 기술적으로 이러한 조건은 어디에서 고려됩니까?

재학생:배를 만들 때. 이전에는 목조 선박과 보트가 만들어졌습니다. 나무의 밀도는 물의 밀도보다 작아서 배는 물 위에 떠다녔습니다.

선생님:금속 선박도 물에 뜨지만 강철 조각은 물에 가라앉습니다.

재학생:그것들은 우리가 플라스틱으로 처리한 것처럼 처리됩니다. 부피가 증가하고 아르키메데스 힘이 더 커지고 부유합니다. 그들은 또한 폰툰과 잠수함도 만듭니다.

선생님:따라서 조선에서는 부피를 변경함으로써 거의 모든 몸체에 부력을 부여할 수 있다는 사실을 이용합니다. 물체의 부유 상태와 액체 밀도 변화 사이의 연관성을 고려하고 있습니까?

재학생:예, 바다에서 강으로 이동할 때 선박의 흘수 깊이가 변경됩니다.

선생님:기술에서 부유체의 조건을 사용하는 예를 들어보세요.

재학생:폰툰은 강을 건너는 데 사용됩니다. 잠수함은 바다와 바다를 항해합니다. 스쿠버 다이빙의 경우 탱크의 일부가 물로 채워지고 표면 다이빙의 경우 물이 펌핑됩니다.

(현대 선박의 그림을 보여줍니다.)

선생님:핵쇄빙선을 자세히 살펴보세요. 우리나라에는 그러한 쇄빙선이 여러 개 운영되고 있습니다. 그들은 세계에서 가장 강력하며 1년 이상 항구에 들어가지 않고도 항해할 수 있습니다. 하지만 이에 대해서는 다음 강의에서 더 자세히 이야기하겠습니다.

보드 디자인:숙제 § 48.

수업 주제: 신체의 항해 조건.

강의 요약:

사람들과 함께 우리는 수행된 연구에 대한 결론을 도출합니다. 다시 한번 보드에 제시된 표를 사용하여 부유체의 조건을 요약합니다.

반사:

• 오늘 수업 잘 들었습니다...
• 나는 ...
• 내가 발견 …
• 오늘은 나 자신이다...

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수업 목표:

• 교육적인: 학생들의 지식, 기술 및 실험 수행의 통합, 연구 수행 능력 - "수영 기관".
• 발달: 학생들에게 새로운 상황에 지식을 적용하도록 가르치고, 주변 현상을 설명하는 능력을 키웁니다.
• 교육적인: 실무의 형성, 독립적 인 일훈련 수준을 고려합니다.

수업 목표:

• 교육적인: 연구된 아르키메데스 힘의 개념을 바탕으로 부유체의 상태에 대한 학생들의 이해를 돕고, 동력계와 계량컵을 사용하여 아르키메데스 힘을 결정하는 학생들의 실용적인 기술을 개발하고, 실험 작업의 결과를 바탕으로 결론을 도출합니다.
• 발달: 학생들의 창의적 활동과 창의적 능력을 개발합니다.
• 교육적인: 기술과 국가 경제에서 신체의 부동 조건의 사용을 보여줍니다.

장비:물, 기름이 담긴 실험실 용기; 밀도가 다른 일련의 몸체; 같은 크기의 나무 및 거품 큐브; 감자 괴경; 식염이 담긴 시험관; 플라스틱; 모래가 담긴 시험관; 폼 플라스틱으로 만든 직육면체; 동력계; 가중치; 비커.

수업 중

나. 정리 시간(슬라이드 1-2)

동기 부여. 심리적 분위기 조성

사람들은 항상 “사람들은 어떻게 수영을 합니까?”라는 질문에 관심을 가져왔습니다. 수생동물에게 강한 골격이 필요하지 않은 이유는 무엇입니까? 고래는 다이빙 깊이를 어떻게 조절합니까? 배는 어떻게 항해하나요?
오늘 수업의 내용은 왜 어떤 물체는 액체 표면에 뜨고 다른 물체는 가라앉는지, 배, 잠수함, 풍선, 비행선이 뜨는 이유를 알려줄 것입니다.

II. 학생들의 기본 지식 업데이트

정면 조사.
리셉션 - 대화.
방법은 생식입니다.

교사 활동	학생 활동
이전 수업에서 우리는 액체가 액체에 담긴 신체에 미치는 영향에 대해 알게 되었습니다. 신체가 액체에 담그면 어떤 힘이 발생합니까?	아르키메데스의 힘.
2. 이 힘은 어떻게 지시되는가?	수직으로 위쪽을 향하게됩니다.
3. 아르키메데스의 힘은 무엇에 달려 있습니까?	그것은 신체의 부피와 액체의 밀도에 따라 다릅니다.
4. 몸이 액체에 완전히 담기지 않으면 아르키메데스 힘은 어떻게 결정됩니까?	그런 다음 계산 아르키메데스 힘공식 F =?лgV를 사용해야 합니다. 여기서 V는 액체에 잠긴 신체 부분의 부피입니다.
5. 아르키메데스의 힘은 어떤 방법으로 실험적으로 결정될 수 있습니까?	몸에 의해 변위된 유체의 무게를 측정할 수 있으며, 그 무게는 아르키메데스 힘과 같습니다. 공기와 액체에서 신체의 무게를 측정할 때 동력계 판독값의 차이를 확인할 수 있으며, 이 차이는 아르키메데스 힘과도 같습니다. 자나 비커를 사용하여 몸체의 부피를 결정할 수 있습니다. 액체의 밀도와 몸체의 부피를 알면 아르키메데스 힘을 계산할 수 있습니다.

따라서 우리는 액체에 잠긴 모든 신체가 아르키메데스 힘의 영향을 받는다는 것을 알고 있습니다. 그러나 어떤 물체는 액체 속에 뜨고, 어떤 물체는 가라앉고, 어떤 물체는 표면으로 떠오릅니다.

III. 수업 목표 및 목표 수립 (슬라이드 4)

오늘 우리는 알아낼 것입니다. 수업 주제인 "수영체"를 적어 보겠습니다. 부유체의 조건."

신체의 부유 상태에 대한 모든 정보를 경험을 통해 얻으려고 노력합시다. 이러한 조건을 살펴보겠습니다.

(교수법 : 연구 ) (슬라이드 5-6)

학생의 능력 수준에 따라 2인 1조로 독립적으로 학습합니다. 사람들은 작업이 포함된 카드를 받았으며 쌍이 만들어졌습니다. 각각 고유한 작업이 있습니다.

– 지침에 따라 실험을 수행합니다.
– 표를 작성하세요.
– 구두 응답을 위한 메시지를 준비합니다.
– 경험에 대한 보고서를 준비합니다.
- 결론을 도출.

(작업 시간은 15분입니다. 학생들이 작업을 완료하는 동안 교사는 작업을 관찰하고 필요한 지원을 제공합니다. 답변은 새로운 자료를 발표할 때 사용되므로 교사는 보고할 순서를 설명합니다.)

첫 번째 옵션:

제안된 몸체 중 어떤 몸체가 가라앉고 어떤 몸체가 물에 뜨는지 관찰하세요. 교과서 표에서 해당 물질의 밀도를 찾아 물의 밀도와 비교해 보세요. 결과를 표 형식으로 표시합니다.

이 작업을 완료하려면 물이 담긴 용기와 강철 못, 도자기 롤러, 납 조각, 알루미늄, 유기 유리, 폴리스티렌 폼, 코르크, 파라핀 등 본체 세트가 필요합니다. 시체는 칸막이가 있는 상자에 들어 있으며 각 셀에는 물질의 이름이 들어 있습니다.

두 번째 옵션:

같은 크기의 나무 큐브와 폼 큐브를 물에 담그는 깊이를 비교하십시오. 밀도가 다른 액체에 나무 큐브를 담그는 깊이가 다른지 알아보세요. 실험 결과는 그림에 나와 있습니다.

세 번째 옵션:

각 시험관에 작용하는 아르키메데스 힘과 각 시험관에 작용하는 중력을 비교합니다. 결론을 도출.
이 작업을 수행할 때 비커, 동력계 및 모래가 들어 있는 두 개의 시험관이 사용됩니다(모래가 들어 있는 시험관은 물에 떠서 다른 깊이에 잠겨야 합니다).

네 번째 옵션:

감자를 물에 띄워보세요. 실험 결과를 설명하세요. 작업을 완료하려면 물이 담긴 용기, 식염이 담긴 시험관, 숟가락, 중간 크기의 감자가 사용됩니다.

다섯 번째 옵션:

물에 띄울 수 있는 플라스틱 조각을 준비하세요. 실험 결과를 설명하세요.
작업을 완료하려면 물과 플라스틱 조각이 담긴 용기가 필요합니다.

여섯 번째 옵션:

다음과 같은 경우 시험관을 물에 담그는 깊이가 변하는지 확인하십시오. a) 플라스틱을 시험관 내부에 넣습니다.
b) 외부에서 시험관 바닥에 부착합니다.
이 작업을 수행할 때 물이 담긴 용기, 시험관, 플라스틱 조각이 사용됩니다.

일곱 번째 옵션:

뗏목(폼 플라스틱 조각)이 물 속에서 어떤 종류의 무게를 들어 올릴 수 있는지 알아보세요.
실험을 수행하기 위해 미리 발포 플라스틱으로 작은 직육면체를 잘라내고 질량이 다른 여러 몸체를 선택했습니다.

IV. 신소재의 설명

위대한 러시아 과학자 M.V. Lomonosov의 연설 (슬라이드 7)

실험을 통해 신체의 부유 상태에 대한 모든 정보를 얻으려고 노력합시다. 이러한 조건을 살펴보겠습니다. 작업을 완료한 후 얻은 결과를 논의하고 부유체의 조건을 알아봅니다. 실험을 완료하는 데 15분이 할당되었습니다. 다양한 물질의 밀도 표가 있는 26페이지의 교과서를 펴십시오. 당신이 일하는 동안 그것들은 유용할 것입니다. 과제를 주의 깊게 읽고 주의가 산만해지지 않도록 노력하십시오.

(학생들의 준비 정도에 따라 과제가 차별화됩니다.)

모든 결과를 노트에 적어보세요. 질문이 있는 분은 손을 들어주세요.

(모든 사람은 작업을 완료하기 위한 작업과 장비가 포함된 카드를 받았습니다.)

- 지시사항에 따라 실험을 수행한다.
– 표를 채워라
– 구두 응답을 위한 메시지 준비
– 경험에 대한 보고서를 준비합니다.
- 결론을 도출.

작업을 마치면 수저가 테이블 가장자리로 밀려납니다. 결과에 대해 논의해 보겠습니다. 먼저 어떤 물체가 액체에 뜨고 어떤 물체가 가라앉고 어떤 물체가 뜨는지 알아봅시다.

(옵션 1-3을 수행한 사람들이 대답합니다.)

따라서 액체에 신체를 담그는 깊이는 액체의 밀도와 신체 자체에 따라 달라집니다. 이 결론을 칠판과 공책에 적어 봅시다.

칠판에 쓰다:

(슬라이드 8)

담그는 깊이는 액체의 밀도와 신체 물질의 밀도에 따라 다릅니다.

이제 감자나 플라스틱과 같이 정상적인 조건에서 물에 가라앉는 물체를 뜨게 만드는 것이 가능한지 알아 보겠습니다.

경험을 살펴보겠습니다. 이 시체들을 물에 던지자.

교사 질문	학생 답변
1. 당신은 무엇을 관찰합니까?	그들은 물에 빠졌습니다.
2. 물에 뜨는 감자는 누구인가요? 무슨 일이야?	뜨게 만들기 위해 물에 소금을 더 부었습니다.
3. 무슨 일이 일어났나요?	소금물의 밀도가 증가하여 감자를 더욱 강하게 밀어내기 시작했습니다. 물의 밀도가 증가하고 아르키메데스의 힘이 커졌습니다.
4. 사실이다. 그리고 플라스틱으로 작업을 수행한 사람들은 소금이 없었습니다. 플라스틱을 물에 뜨게 하는 방법은 무엇이었나요?	우리는 그것으로 배를 만들었는데, 부피가 커서 물에 뜬다.
5. 틀렸는데, 단지 큰 것이 아니라 플라스틱 조각보다 큽니다.	그리고 우리는 플라스틱으로 상자를 만들었는데, 상자도 물에 뜹니다.
6. 그녀는 왜 수영을 합니까?	또한 플라스틱 조각보다 부피가 더 큽니다.
7. 따라서 일반적으로 가라앉는 물체를 뜨게 하기 위해서는 액체의 밀도나 물체가 잠긴 부분의 부피를 변경하면 됩니다. 동시에 신체에 작용하는 아르키메데스 힘도 ​​변화합니다. 중력과 중력 사이에 어떤 연관성이 있다고 생각하시나요? 아르키메데스의 힘부유체용?	우리는 모래가 담긴 시험관을 물에 담그었습니다. 하나는 더 가볍고 다른 하나는 더 무겁습니다. 둘 다 물에 떴습니다. 우리는 두 경우 모두 아르키메데스 힘이 중력과 거의 같다는 것을 확인했습니다.
8. 잘했어요! 이는 물체가 뜨면 아르키메데스의 힘이 중력의 힘과 거의 같다는 것을 의미합니다. 몸이 액체에 가라앉으면 어떻게 되나요? (칠판에 쓰다)	그렇다면 중력의 힘은 아르키메데스의 힘보다 더 큽니다.
9. 만약 팝업이 뜨면 어떻게 되나요?	그렇다면 아르키메데스의 힘은 중력보다 더 큽니다.

(슬라이드 9)

집에서 이러한 각 경우에 대한 그림을 그려보세요.
(칠판에 쓰다)

따라서 우리는 물체가 떠다니는 조건을 얻었습니다. 즉, 물체가 떠다니는 조건은 두 가지 방식으로 공식화될 수 있습니다.

1. 액체와 물질의 밀도를 비교해보세요.
2. 아르키메데스의 힘과 중력을 비교해보세요.

기술적으로 신체의 부유 상태가 고려되는 곳은 어디입니까?

IV. 응용 프로그램(슬라이드 10-11)

1. 선박 및 선박 건설 중. 이전에는 목조 선박과 보트가 만들어졌습니다. 나무의 밀도는 물의 밀도보다 작아서 배는 물 위에 떠다녔습니다.
2. 금속 선박은 물에 뜨지만 강철 조각은 물에 가라앉습니다.

– 플라스틱으로 실험해 보세요. 부피가 증가하고 아르키메데스의 힘이 더 커져서 물에 뜹니다.

그들은 또한 폰툰과 잠수함도 만듭니다. (슬라이드 12)

따라서 조선에서는 부피를 변경함으로써 거의 모든 몸체에 부력을 부여할 수 있다는 사실을 이용합니다. 물체의 부유 상태와 액체 밀도 변화 사이의 연관성을 고려하고 있습니까?
답변: 예, 바다에서 강으로 이동할 때 선박의 흘수 깊이가 변경됩니다.
기술에서 부유체의 조건을 사용하는 예를 들어보세요.
답변: 폰툰은 강을 건너는 데 사용됩니다. 잠수함은 바다와 바다를 항해합니다. 스쿠버 다이빙의 경우 탱크의 일부가 물로 채워지고 표면 다이빙의 경우 물이 펌핑됩니다.
예를 들어, 핵 쇄빙선을 예로 들어 보겠습니다. 우리나라에는 그러한 쇄빙선이 여러 개 운영되고 있습니다. 그들은 세계에서 가장 강력하며 1년 이상 항구에 들어가지 않고도 항해할 수 있습니다. 하지만 다음 강의에서 더 자세히 이야기하겠습니다. 오늘 우리는 작업 6과 7 옵션을 고려하지 않았습니다. 이를 완성한 사람들은 노트를 제출할 것이며, 다음 수업에서 이 작업의 결과에 대해 논의할 것입니다.

6. 숙제:

일기를 열고 숙제를 적으세요 - § 48
이전에 제공한 작업을 준비하고 가져옵니다.

1. 잠수함 다이어그램.
2. 사해에서 수영하는 남자의 그림.
3. “해군발전사”를 보고한다.

Ⅶ. 수업 요약

그래서 오늘 우리는 어떤 조건에서 물체가 뜨고 어떤 조건에서 가라앉는지 알아냈습니다. 시체가 떠다니는 것은 무엇에 달려 있나요? (우리는 시체가 떠다니는 상태에 대해 칠판에 적힌 메모를 살펴봅니다.)

수업은 설문 조사 응답과 독립적인 작업에 따라 등급이 매겨집니다.

Ⅷ. 반사

– 수업이 마음에 들었나요? (당신의 의견을 표현하는 원을 보여주세요)

- 강의해주셔서 감사합니다!

(슬라이드 13)

문학:

1. A.V.Peryshkin, 물리학. 7학년 M. '버스타드' 2009
2. 편집자: V.G. Razumovsky 및 L.S. Khizhnyakova “현대 물리학 수업” M. “계몽” 1993
3. “수업 구조. 수업의 구조적 분석", Saratov 2008
4. “ICT를 활용한 물리학 수업” Ed. “Modern School” – CD 및 책.

아르키메데스의 법칙에 따르면 액체에 잠긴 물체에는 수직 위쪽으로 향하는 부력이 작용합니다.

여기서 W는 물에 잠긴 부분의 부피입니다.

물에 완전히 또는 부분적으로 잠긴 물체가 대체한 물의 무게를 무게라고 합니다. 배수량.

무게중심
변위된 액체의 부피를 변위 중심또는 압력의 중심. 부유체가 기울어지면(롤링) 변위 중심의 위치가 변경됩니다.

물체의 무게중심을 지나는 선 변위 중심
물의 자유 표면(수영 비행기)에 수직인 평형 위치에서는 수영의 축.평형 위치에서 플로팅 축은 수직이며, 롤 중에는 롤 각도로 수직으로 기울어집니다.

리프트 교차점 아르 자형신체가 수영 축에 대해 기울어진 위치에 있을 때 일반적으로 이를 호출합니다. 메타센터.몸의 무게 중심 사이의 거리 메타중심 Mo는 hm(메타중심 높이)로 표시됩니다. 메타센터가 몸의 무게 중심보다 높을수록, 즉 메타센터 높이가 커집니다. , 몇 가지 힘이 작용하는 순간부터 신체의 안정성(롤에서 평형 위치로 이동하는 능력)이 커집니다.
, 몸의 균형을 회복하는 경향은 메타 중심 높이에 정비례합니다. 메타 중심 높이의 값은 공식에 의해 결정될 수 있습니다

어디 -세로 축에 대한 부동 평면 영역의 관성 모멘트
;

W - 신체 변위;

이자형- 무게 중심과 변위 중심 사이의 거리.

메타센터가 신체의 무게 중심 아래에 있는 경우, 즉 메타센터 높이가 음수이면 신체가 불안정합니다.

예

2.48. 직경이 다음과 같은 둥근 금속 폰툰에 장착된 하중의 무게를 결정합니다.
화물을 설치한 후 폰툰 흘수가 다음과 같이 증가한 경우
.

해결책.하중의 무게는 물의 추가 변위력과 같습니다. 아르키메데스의 법칙에 따라 물 변위의 추가 힘은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

.

그러므로 화물의 무게는

답변:
.

2.49. 직경이 있는 둥근 연필로 만든 가장 간단한 비중계(액체의 밀도를 결정하는 장치)
그리고 직경이 1인 금속구
, 무게가 있다
. 액체의 밀도 결정 , 원통형 부분이 있는 비중계를 깊이까지 담그면
.

해결책.비중계의 무게는 변위력(아르키메데스 힘)에 의해 균형을 이룹니다.

따라서,

액체의 밀도는 어디서 찾을 수 있나요?

답변:
.

2.50. 부품 볼륨 얼음산, 바다 표면 위로 올라가는 것은 다음과 같습니다.
. 얼음산의 전체 부피와 잠긴 부분의 깊이를 결정하십시오. 계획상 얼음산이 직사각형 모양이라면
.

해결책.얼음산의 총 무게

어디 - 얼음산 수중 부분의 부피;

- 얼음 밀도.

변위력( 승강기) 아르키메데스의 법칙에 따르면

,

어디 - 해수의 밀도.

얼음산을 띄울 때 조건이 충족됨

;

,

어디
;

(표 P-3).

이전 공식에 디지털 값을 대입하면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

.

얼음산의 총 부피

얼음산이 잠긴 부분의 깊이

.

답변:
;
.

2.51. 급수탑 탱크의 차단 플로트 밸브의 치수는 다음과 같습니다: d=100mm;l=68mm;
mm;D=325mm. 수위가 반구 2에 도달하지 않으면 밸브 1이 열리고 물이 탱크로 들어갑니다. 수위가 상승하고 반구가 물에 잠기면 레버 3에 힘이 작용하기 시작합니다.
, 물의 부력과 같습니다(아르키메데스의 법칙에 따르면). 레버를 통해 힘이 밸브에 전달됩니다. 이 힘의 크기가 수압의 힘을 초과하는 경우 피밸브가 닫히고 물이 탱크로 흘러 들어가는 것이 멈춥니다. 플로트 반구만 물에 잠길 수 있는 경우(라인 a - a까지) 밸브가 닫히는 최대 압력 p를 결정합니다.

해결책.밸브에 가해지는 총 수압의 힘

여기서 p는 밸브 본체의 정수압입니다.

Ω – 밸브 면적.

아르키메데스의 법칙에 따라 부유물에 작용하는 물의 부력

어디
- 공의 양.

힌지 O에 대한 힘의 모멘트의 합을 계산해 보겠습니다.

이전에 얻은 종속성을 고려하여 모멘트 방정식을 작성합니다.

여기에서 우리는 최대 압력을 찾습니다

답변:
.

2.52. 치수가 표시된 페리에 장착된 자동차 무게 측정 장치
;
;
. 페리의 무게가 높이의 절반으로 가해지고 차량의 무게 중심이 높이에 있을 때 페리의 안정성을 확인합니다.
페리의 꼭대기 비행기에서. 메타센터 높이가 어떻게 변경되는지 결정 , 차량에 하중이 가해지면 무게 중심이 높이에 위치합니다.
페리의 꼭대기 비행기에서.

해결책. 1) 페리 하부면을 기준으로 자동차(화물 없음)가 있는 페리의 무게 중심 위치를 찾습니다.

2) 자동차에 의한 페리의 변위(페리로 대체된 물의 양)

3) 페리 초안

4) 페리 하부면으로부터 변위중심까지의 거리

무게 중심과 변위 중심 사이의 거리

떠 있는 평면 영역의 관성 모멘트

메타센터 높이

메타센터 높이가 양수이므로 페리는 안정적입니다. 행사를 위해

우리가 비슷하게 발견한 적재된 자동차:

따라서 자동차에 하중이 가해지면 메타센트릭 높이는 다음과 같이 감소합니다.

하지만 화물이 실려도 페리는 안정적일 것이다.

답변:
.

2.53 . 목재의 상대 비중이 다음과 같은 경우 직경 d = 0.6m, 높이 h = 0.5m인 목재 원통형 빔의 안정성을 결정합니다.
.

해결책:

실린더 무게의 힘을 구해 봅시다:

G br =W br 데르,

어디 데르=

0,7
=7000 N/m 3 – 목재의 비중;

Wbr =
=0,785
m 3 - 목재의 양.

그러면 빔의 무게 Gbr=7000
987N.

실린더의 변위를 계산합니다.

승=
m 3.

실린더 드래프트는 다음과 같습니다.

=
중.

원통 바닥면에서 변위 중심까지의 거리를 구해 보겠습니다.

H c.v. = =
중.

원통의 무게 중심은 바닥 평면으로부터 일정 거리에 위치합니다.

h c.t. =
중.

무게 중심과 변위 중심 사이의 거리는 다음과 같습니다.

e=h c.t. -h 이력서 =0.25-0.175=0.075m.

부동 평면 영역의 관성 모멘트는 다음과 같습니다.

나는 0 =
m 4.

메타센트릭 높이는 다음과 같습니다:

h m부터< 0, то цилиндр неостойчив.

2.54. 외경 D=8m, 벽 두께의 부유식 철근 콘크리트 터널 =0.3m는 터널 길이 25m마다 쌍으로 배치된 케이블에 의해 부유되는 것을 방지합니다. 1m의 추가 무게가 있는 경우 케이블의 장력을 결정합니다.

길이 q=9.81 kN에 따른 하중, 콘크리트 밀도
, 및 각도
.

해결책:

작용하는 힘에 대한 평형 방정식을 만들어 봅시다.

어디:

원래 방정식에 힘의 값을 대입하면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

각 케이블에 작용하는 힘은 다음과 같습니다.

답변: =

2.55. 무게 G = 70kg, 직경 D = 70cm인 가스 탱크 벨의 필요한 높이 H를 결정하여 가스 쿠션의 부피가 W = 100l와 같도록 합니다.

해결책:에게
종은 종에 작용하는 힘의 평등으로 인해 균형을 유지합니다.

R- 지나친 압력벨 아래의 가스 쿠션에;

Ω – 벨 영역;

G는 벨의 무게입니다.

벨 아래의 과잉 가스 압력을 구해 봅시다

.

H 값을 결정하기 위해 Clayperon-Mendeleev 방정식을 사용합니다.

과정이 등온적으로 일어난다고 가정:

;

비율은 어디서 찾을 수 있나요?

;

어디 – 대기압에서 벨 내 가스의 초기 부피,

– 압력에서 가스의 최종 부피
.

또한 압력값은 금액

대체하자 가스 상태의 방정식으로

어디
– 지정된 초기 볼륨.

우리는 다음을 얻습니다:

답변:
.

2.56. 가스 탱크의 종에 의해 생성된 압력 p를 결정하고 종의 무게가 G = 20kg이고 직경 d = 40cm인 경우 종 아래와 유리창의 수위 차이를 결정합니다.

아르 자형
해결책:

종에 작용하는 힘에 대한 평형 방정식을 만들어 보겠습니다.

,

어디 – 가스 쿠션의 압력.

,

어디
– 벨 섹션의 영역(수평).

종 아래의 압력을 구해 봅시다:

.

이는 가스 쿠션의 압력입니다(대기압 제외). 모두 보존되어 있어요

종 아래의 물의 자유 표면을 포함하여 일정한 지점,

그리고 섹션 수준에서 아 아벨 밖에서. 그리고 이 압력은 다음과 같이 정의될 수 있습니다.

그리고 될 것이다

.

답변:

2.57. 쉿 구형 플로트는 동일한 액체에 떠 있는 원통형 용기에 담긴 액체에 배치됩니다. 용기 중량 G 1 = 1kg, 액체 중량 G 2 = 5kg.

깊이 비율 k=도 알려져 있습니다. =0,9.

플로트의 무게를 결정합니다.

해결책.

이 시스템에 작용하는 모든 힘에 대한 평형 방정식을 만들어 보겠습니다.

G c +G f +G n =F 아치

어디 F 아치 =
- 액체와 부유물이 있는 원통형 용기에 작용하는 아르키메데스 힘. 또는 값을 대체하면 다음을 얻습니다.

5+1+ G n =F 아치;

; 또는

(1),

실린더 안의 액체 부피와 플로트에 담긴 부분의 부피는 다음과 같습니다.

W w + W p.p.p. =
.

결과적으로, 플로트의 잠긴 부분의 부피에 액체의 비중을 곱한 것이 플로트의 무게입니다.

W p.p.p. =F apx ’ =G n .

또는 =W p.p.p. 원래 방정식으로 대체해 보겠습니다.

여 f + =
우리는 얻는다

여 +Gn=
,

여기서 W =Gw는 실린더 안의 액체의 무게이고,

Gw + Gn =
, 어디

Gn=
-Gw; 또는

Gn=
- 5. (2)

방정식 (1)을 다시 작성해 보겠습니다.

Gn=
- 6. (1)

관계 (1)과 (2)의 우변을 동일시하면 다음을 얻습니다.

-5=
-6.

k=0.9=를 고려해보자 . 가치는 어디에서 찾을 수 있나요? =0,9, 그 다음에

-
=6-5=1

(-)=1;

(-0,9)=1;

0,1=1;

=10/

이 값을 방정식 (1)에 대입하고 플로트의 무게를 구합니다.

Gn=
- 6=-6=4kg

답변: G n =4kg.

2.58 . 폭b=30cm, 높이=20cm, 길이의 치수를 갖는 보의 비중을 구하십시오. =100cm, 담금 깊이 y=16cm.

해결책:

플로팅 빔에 대한 평형 방정식을 만들어 보겠습니다.

,

어디

;

;

=
.

비율은 어디서 구하나요?

.

목재의 비중을 구해보자

=

.

답변:
.