Вивчення умов плавання тіла за допомогою картезіанського водолаза

Статті і корисна інформація » Використання електронних вимірників тиску у навчальному процесі з фізики » Вивчення умов плавання тіла за допомогою картезіанського водолаза

Обладнання: 1. Картезіанський водолаз.

Досвід слугує для з’ясування умов спливання, занурення і плавання тіл.

Прилад (рис. 2.18) складається зі скляного циліндра з водою, у якому плаває невеликий порожнистий поплавок. Циліндр зверху затягнутий гумовою перетинкою.

Особливість поплавка полягає в тому, що його вага трохи менше ваги витисненої ним води при повному зануренні, тому поплавок плаває в циліндрі, виступаючи не значною своєю частиною над поверхнею; знизу в поплавку є отвір.

Якщо натискувати гумову перетинку приладу, то тиск в циліндрі збільшується. Він передається через рідину в поплавок, внаслідок чого об’єм повітря в ньому зменшується і всередину входить деяка кількість води. Поплавок разом з водою, що ввійшла, стає важчим і починає поволі опускатися на дно.

Рис. 2.17 Установка для досліду Архімеда

Відпускаючи гумову перетинку, відновлюють в циліндрі попередній тиск. Повітря в поплавку розширюється і витісняє надмірну кількість рідини. Поплавок стає легшим і знов спливає вгору.

Поволі збільшуючи (або зменшуючи) натиск на перетинку, можна добитися такого тиску в циліндрі, коли поплавок плаватиме усередині рідини.

Щоб учні могли спостерігати зміну рівня води в поплавку, необхідно надіти на нього тонке гумове кільце. Місце розміщення кільця визначається рівнем води в поплавку, коли він вільно плаває всередині циліндра. У поплавку, плаваючому на поверхні, рівень води нижче за кільце, а в поплавку, зануреному до дна циліндра, рівень рідини – вище за кільце.

Поплавок для картезіанського водолаза можна виготовити з пробірки діаметром 10–15 мм і заввишки 50–60 мм. Заповнюють його таким способом. Спочатку в пробірку наливають воду приблизно на її об’єму; помічають рівень гумовим кільцем і опускають в яку-небудь мілку посудину з водою. Якщо поплавок занурюється повністю і починає опускатися на дно, значить, він важкий і воду з нього потрібно злити. Якщо ж поплавок спливає, підіймаючись над поверхнею більш ніж на 2–3 мм, – води в ньому мало. Отже, шляхом декількох проб поплавок наповнюють на стільки, щоб він підіймався над водою лише на 2–3 мм (рис. 2.18).

Під час заповнення гумове кільце застосовується для позначення рівня води в пробірці, який у процесі підготовки доводиться міняти кілька разів. Потрібно мати на увазі, що картезіанський водолаз є однією з кращих демонстрацій при поясненні принципу занурення і спливання підводного човна. Після цього досвіду корисно продемонструвати навчальний фільм «Плавання тіл в рідині».

На початку фільму стисло з’ясовують умови плавання тіл. З цією метою показуються два досліди: із залізною пластинкою, яка тоне у воді, і з плаваючим залізним човном, зробленим з тієї ж пластинки. Потім демонструють надводне плавання різних суден. Звертається увага на ватерлінію і з’ясовується її призначення. Далі демонструється підводний човен, який плаває на поверхні води, його поперечний і поздовжній розрізи. З’ясовується роль баластних цистерн при зануренні й підйомі підводного човна.

У кінці фільму дається достатнє уявлення про підйом за допомогою понтонів затонулого підводного човна й наведення понтонного моста для переправи через річку.

Актуально про педагогіку:

Вивчення, аналіз і узагальнення педагогічного досвіду з окресленої проблеми
Розгляд цієї проблеми ми здійснювали шляхом вивчення й аналізу досвіду роботи вчителів початкових класів. З цією метою ми реферували й конспектували періодичні видання, знайомилися з педагогічним досвідом учителів-новаторів, учителів загальноосвітньої школи, відвідували уроки у молодших класах, ана ...

Максимальна опора на практичний досвід учнів, підтримання зв’язків між навчальним матеріалом і життям
Велике значення має розкриття у доступній формі прикладного значення математики в житті та трудовій діяльності людини (під час удосконалення технологій та виготовлення продукції, здійснення покупок і розрахунків за комунальні послуги, планування та ведення сімейного бюджету тощо). Особлива увага ві ...

Педагогічна освіта незалежної України — важливий чинник підвищення ефективності навчання
Розмірковуючи про значущість педагогічної освіти, достатньо згадати відомий вислів: якщо рідні батько і матір є біологічними батьками людини, то вчитель чи вчителька є її духовними батьками. Цей вислів був справедливим завжди, але особливо актуальним він стає у XXI столітті, коли об'єктивно виникли ...

Навігація по сайту

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.startpedahohika.com