Оцініть матеріал

Плавучість тіла: що це і від чого залежить

Фізика для дітей: експериментуємо з плавучістю предметів різної форми та густини

Плавучість тіла: що це і від чого залежить

Плавучість — це здатність тіла втримуватись на поверхні рідини або на деякому рівні всередині. Наше глобальне завдання — зрозуміти, чому кораблі не тонуть. Для цього проведемо простий експеримент: зануримо в ємкість з водою пластилінову кулю. А потім сформуємо з кулі примітивну подобу човна. У першому випадку предмет потоне, а в другому залишиться плавати. Чому так сталося? Давайте розбиратися.

Матеріали:

  • банка з водою;
  • пластилін.

Хід роботи:

Сформуємо пластилінову кульку та закинемо у банку з водою. Кулька відразу піде на дно. Дістанемо її, добре вимісимо та сформуємо човник або пелюстку з піднятими краями. Човник залишиться на поверхні води, він стабільно плаватиме, доки всередину не потрапить вода. Так само поводить себе справжній корабель.

Є дві причини, що пояснюють різну поведінку однакового за вагою шматка пластиліну.

Причина 1 — плавучість залежить від форми. Чим більше води витискає предмет під час занурення, тим з більшою силою він виштовхується вгору. Пластиліновий човник відразу витискає воду не тільки своїм розпластаним тілом, а й пустотами, тобто витискає більшу вагу води, ніж він має сам. Виштовхуюча сила перевищує вагу човника. Тому маленький кораблик (і великий корабель) тримається на поверхні.

Якщо занурювати пластилін кулькою, занурюваний об’єм буде меншим за всю кульку. Те ж саме трапляється з кораблем, який вертикально йде на дно. Виштовхуючої сили недостатньо, щоб утримати предмет на поверхні.

Причина 2 — плавучість залежить від щільності тіла. Щільність – це відношення маси тіла до об’єму. Гідростатична сила води втримає тільки таке тіло, щільність якого менша за щільність води. Кораблі не тонуть саме через повітряні порожнини, що містяться всередині конструкції.

Цікавий факт. Ця властивість води допомагає підводному човну занурюватися і спливати. У фазі занурення повітряні порожнини заповнюються водою, а для зближення з поверхнею воду витискає стиснене повітря зі спеціальних балонів.

Гість
Оцініть матеріал