Want to make creations as awesome as this one?

Materialul conține enunțul legii lui Arhimede și aplicații

Transcript

Link material: https://view.genial.ly/60fa6caf7756b30dd9f70978/presentation-legea-lui-arhimede-aplicatii

EVOCARE

PROVOVARE

APLICAȚII ALE LEGII LUI ARHIMEDE

LEGEA LUI ARHIMEDE

FORȚA ARHIMEDICĂ

O POVESTE CU HAZ

CUPRINS

evocarece au în comun aceste imagini?

De ce unele corpuri plutesc iar altele se scufundă? cARE ESTE EXPLICAȚIA ȘTIINȚIFICĂ A ACESTUI fenomen?CUM SE COMPORTĂ CORPURILE COMPLET SCUFUNDATE ÎNTR-UN LICHID?ce aplicabilitate practică are legea care stă la baza fenomenului de plutire?

Răspunsul la aceste întrebări pot fi formulate cu ajutorul Legii lui Arhimede.Arhimede a fost unul dintre cei mai importanți oameni de știință din Grecia Antică, un remarcabil fizician, matematician, astronom, inginer și inventator.

Cu siguranță, ai remarcat că obiectele din imagine plutesc pe apă sau în aer. Altele pot să se scufunde sub nivelul mării.

Află în ce împrejurări a fost descoperită LEGEA LUI ARHIMEDE!

O POVESTE CU HAZ

  • Volumul de apă dezlocuit trebuie să fie egal cu volumul unei părţi a corpului său, cea aflată în apă.
  • Pe măsură ce mai mult din corpul său era scufundat în apă, cu atât s-a revărsat mai multă apă peste marginea căzii.
  • Arhimede a umplut imediat un vas cu apă, a pus coroana în apă pentru a stabili volumul acesteia. Apoi a făcut același lucru cu o cantitatea de aur pur, la fel ca cea primită de aurar, și a constatat că volumele nu erau egale.
  • Calculele sale au arătat că volumul de aur pur era un pic mai mic decât volumul coroanei.
  • Aurul coroanei a fost amestecat cu un material cu densitate mai mică, ceea ce a scos afară un volum mai mare de apă.

O IDEE GENIALĂ A LUI ARHIMEDE!

  • Așadar, obiectul se scufundă exact până când greutatea lui este egală cu cea a cantității de apă care se revarsă din recipient.
  • În consecință, orice obiect, indiferent cât este de greu, este supus unei forțe arhimedice, fie ea creată de un lichid sau un solid.
  • Umple până sus un pahar cu apă și cântărește-l. Apoi așază o bucată de lemn. Vei observa că o parte din apă se va revărsa.
  • Cântărește din nou paharul în care este bucata de lemn. Vei constata că masa acestuia nu s-a modificat, deci calculând greutatea paharului în ambele cazuri, aceasta va avea aceleași valori.

verificARE EXPERIMENTALĂ !

  • Asupra porțiunii de lichid delimitate, aflate în echilibru acționează două forțe:
G - greutatea acelei porțiuni de lichid - forța arhimedică;
  • Forța arhimedică este determinată de forțele de apăsare produse de presiunea hidrostatică.
  • Forța arhimedică este forța de împingere de jos în sus ce e acționează asupra corpului scufundat.
  • Punctul de aplicație al forței arhimedice se numește centru de presiune.

FORȚA ARHIMEDICĂ - forța de împingere de jos în sus a corpurilor scufundate.

LEGEA LUI ARHIMEDE

- forța arhimedică G - greutatea corpuluim- masa corpuluiV - volumul corpuluig - accelerația gravitațională

Un corp scufundat într-un lichid sau într-un gaz este împins de jos în sus cu o forță egală numeric cu greutatea volumului de lichid sau gaz dezlocuit de acel corp.

Enunțul legii lui Arhimede:

ȘTIAI CĂ ?

Forța arhimedică este esențială pentru explicarea fenomenului de plutire al oricărui obiect deasupra apei sau în aer.

EXPERIMENTEAZĂ !

Dacă balonul este scufundat complet în apă și apoi este lăsat liber, se observă că revine la suprafața apei și plutește.

  • Cine cauzează plutirea balonului pe apă?
  • Cum poți să-ți dai seama de existența forței ascendente?
  • Încearcă să împingi un balon sub apă!

FORȚA ASCENDENTĂ EXERCITATĂ DE APĂ FACE CA BALONUL SĂ PLUTEASCĂ !

APLICAȚII ALE LEGII LUI ARHIMEDE

DE CE UNELE CORPURI PLUTESC IAR ALTELE SE SCUFUNDĂ? CARE ESTE EXPLICAȚIA ȘTIINȚIFICĂ A ACESTUI FENOMEN?

01

DENSIMETRUL

PLUTIREA AEROSTATELOR

PLUTIREA SUBMARINELOR

PLUTIREA VAPOARELOR

APLICAȚII ALE LEGII LUI ARHIMEDE

De ce se scufundă o ancoră (un cui de fier etc.) în timp ce o navă imensă de fier sau o barcă plutește?

  • Ancora se scufundă deoarece forma ei este neregulată, iar volumul acesteia este mic.
  • Densitatea materialului din care este confecționată ancora este mai mare decât densitatea apei.
  • Forța ascensională exercitată de apă asupra ancorei este mai mică decât greutate sa, fapt care determină scufundarea.

De ce o navă imensă de oțel sau o barcă de lemn plutește?

  • Densitatea lemnului față de densitatea apei este mai mică decât apei, în consecință barca va pluti.
  • Navele sunt construite din oțel, a cărui densitate este mai mare decât a apei.
  • Densitatea medie a structurilor de oțel a navei se va reduce din cauza aerului care va ocupa porțiunea interioară a compartimentelor navei, ceea ce face ca densitatea ei să fie mai mică decât a apei.
  • Așadar, o navă cântărind 10000 tone va pluti deoarece carcasa goală a navei dezlocuiește cu ușurință o cantitate de apă a cărei greutate este egală cu greutatea navei.
  • Forța exercitată de apă asupra navei este mai mare decât greutatea sa, deci nava va pluti. Nava va rămâne în echilibru deși este parțial scufundată în apă.

Cum poate un submarin să se deplaseze sub apă ?

  • În partea inferioară, submarinul are niște spații mari numite rezervoare de balast.
  • Aceste rezervoare de balast sunt prevăzute cu niște supape prin care se introduce aer sau apă, după caz.
  • Atunci când în rezervoarele de balast se află aer, submarinul plutește la suprafață.
  • Când în rezervoarele de balast se află apă, submarinul se poate scufunda deoarece devine îndeajuns de dens pentru a părunde în aceasta.

Cum pot aerostatele (baloanele) să se ridice în aer ?

Citește cartea 5 săptămâni în balon scrisă de către Jules Verne. Aici sunt descrise aventurile lui Samuel Fergusson, a prietenului său Dick Kennedy și a servitorului Joe, care pornesc într-o călătorie în Africa. Călătoria care este făcută într-un balon cu aer numit „Victoria”.

  • Aerostatele se pot ridica în aer datorită forței arhimedice.
  • Balonul aerostatului este umplut cu gaz cald sau cu heliu, a cărui densitate este mai mică decât a aerului.
  • Cum forța arhimedică este mai mare (sau egală) cu greutatea balonului și a încărcăturii) aerostatul va puti.

REȚINE CUM SE COMPORTĂ CORPURILE COMPLET SCUFUNDATE ÎNTR-UN LICHID

DE CE UNELE CORPURI PLUTESC IAR ALTELE SE SCUFUNDĂ? CARE ESTE EXPLICAȚIA ȘTIINȚIFICĂ A ACESTUI FENOMEN?

01

c)

b)

a) Corp omogen plutește în interiorul unui lichid (apă)

COMPORTAMENTUL CORPURILOR SCUFUNDATE ÎNTR-UN LICHID

APLICĂ!

DE CE UNELE CORPURI PLUTESC IAR ALTELE SE SCUFUNDĂ? CARE ESTE EXPLICAȚIA ȘTIINȚIFICĂ A ACESTUI FENOMEN?

01

Mod de lucruÎntr-un vas transparent (vază, bol de sticlă etc.) pune apă rece (cam ¾ din capacitatea vasului) apoi introdu o doză de cola dietetică (doza de suc nu se deschide).Apoi repetă cu doza de cola (cu zahăr).Cum îți explici comportamentul celor două doze de cola? De ce crezi că există diferențe în ceea ce privește scufundarea lor în apă?

APLICĂ : VERIFICĂ DOZELE CU SUC

PROVOCARE !

DE CE UNELE CORPURI PLUTESC IAR ALTELE SE SCUFUNDĂ? CARE ESTE EXPLICAȚIA ȘTIINȚIFICĂ A ACESTUI FENOMEN?

01

În figura alăturată nava, blocul de piatră și submarinul au aceeași greutate. Care dintre aceste corpuri are forța arhimedică cea mai mică. Ce se va întâmpla cu acesta?

Exercițiu 1:

EXERCIȚIUL 2

Explică de ce nava care plutește în ape dulci se afundă cel mai mult în apă.

NAVĂ PLUTIND ÎN APĂ DULCE ( PE FLUVIUL DUNĂREA)

NAVĂ PLUTIND ÎN MAREA MOARTĂ (APĂ SĂRATĂ)

Pune o lămâie într-un vas cu apă (sau o portocală, grepfrut sau o banană).Cum explici plutirea fructului?Decojește fructul apoi pune-l din nou în vasul cu apă. Ce s-a întâmplat în acest caz.Scrie observațiile tale în fișa de lucru.

EXERCIȚIUL 3

Stoica, V., Dobrescu, C., Măceșanu, F., Băraru, I., Fizică, clasa a VII- a, București, Editura Art Klett, 2019; Petrescu - Prahova, M., Buzu, I., Iorga Simăn, I. Fizică. Manual pentru clasa a VII- A, București, Editura Didactică și Pedagogică, R.A., 1995http://www.doscience.com/act_archive/oct98_activity/oct98.htmlhttp://www.doscience.com/act_archive/home_activities/fruit_float/index.htmlhttps://en.wikipedia.org/wiki/Together-class_container_ship https://ro.wikipedia.org/wiki/Balon https://en.wikipedia.org/wiki/Iceberg https://en.wikipedia.org/wiki/Water_ball https://en.wikipedia.org/wiki/Inflatable_armbandshttps://ro.wikipedia.org/wiki/Submarinhttps://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=617246 By Mdf - Own work, CC BY-SA 3.0, https://ro.wikipedia.org/wiki/Densimetruhttps://www.flickr.com/photos/centralwashu/43608095092 https://www.flickr.com/photos/stefof/13692391014 https://www.flickr.com/photos/rohdesign/5580144425 imagini cu licență CC www.unsplah.com și www.pixabay.com

bibliografie: