Исследование формулировки закона Архимеда . Автор Учащаяся 10 класса МБОУ

Исследование формулировки закона Архимеда.
Автор
Учащаяся 10 класса МБОУ
«Сиверская СОШ №3»
Чичинюк Мария
Руководитель
Сурнина Маргарита Рудольфовна
Цель
УТОЧНИТЬ ФОРМУЛИРОВКУ ЗАКОНА АРХИМЕДА.
Задачи
1. ПРОАНАЛИЗИРОВАТЬ
МНОГОЧИСЛЕННЫЕ СОВРЕМЕННЫЕ
ФОРМУЛИРОВКИ ЗАКОНА
АРХИМЕДА.
2. ПРЕДЛОЖИТЬ ИЗМЕНИТЬ
НЕКОТОРЫЕ ФОРМУЛИРОВКИ
ЗАКОНА АРХИМЕДА В ШКОЛЬНЫХ
УЧЕБНИКАХ ФИЗИКИ.
Теория из школьных учебников физики
для решения задач на плавание
Сила Архимеда
Fа
На тело, погружённое в жидкость,
действует выталкивающая сила,
направленная вверх и равная по модулю
весу жидкости, вытесненной телом.
Опыт с ведёрком Архимеда
Вес тела
в воздухе
Вес тела
в жидкости
Pж  Рв  Fa
Тело в жидкости теряет
в весе столько, сколько весит
вытесненная телом жидкость
К весу тела в воздухе
добавился вес
вытесненной телом жидкости
Pж  Рв  Fa
Я не согласна здесь с фразой о потере
веса телом.
Архимед (287 - 212 до н.э.)
Древнегреческий
ученый, математик
и изобретатель,
родился в
Сиракузах.
На тело, погруженное в
жидкость или газ,
действует выталкивающая
сила, …равная …
…весу жидкости или
газа,
вытесненного
этим……. Телом!!!!!
Формулировка закона Архимеда
самим Архимедом
Закон Архимеда, впервые был упомянут им
в трактате " О плавающих телах". Архимед
писал: " тела более тяжелые, чем жидкость,
опущенные в эту жидкость, будут
опускаться пока не дойдут до самого низа, и
в жидкости станут легче на величину веса
жидкости в объеме, равном объему
погруженного тела".
Теория плавания тел
Почему гвоздь тонет в воде, а огромный корабль
плавает?
Из Физической советской энциклопедии 1983 года издания:
«Если вес тела Р меньше выталкивающей силы, тело всплывает
на поверхность жидкости до тех пор, пока вес вытесненной
погружённой частью тела жидкости не станет равным весу тела.
Если вес тела больше выталкивающей силы, тело тонет.
Если же вес тела равен ей, тело плавает внутри жидкости».
(Я согласна)
Из Википедии (Свободная энциклопедия 2014)
Архимеда закон - важный гидростатический закон, согласно
которому каждое тело, погруженное в жидкость, теряет столько
своего веса, сколько весит вытесненная им жидкость..
(Я не согласна)
Из Энциклопедии Брокгауза и Ефрона. 1890—1907гг.
Закон Архимеда формулируется следующим образом: на тело,
погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая
сила, равная силе тяжести вытесненной этим телом жидкости
(или газа). (Я не согласна)
Примеры задач на плавание из сборника
Ю.С. Куперштейн «Физика. Опорные
конспекты и дифференцированные задачи»
-Пробирку поместили в мензурку с водой. Уровень воды при
этом повысился от 100 куб.см до 120 куб.см. Сколько весит
пробирка, которая плавает в воде?
-Плавающий деревянный брусок вытесняет 0,5 л воды. Сколько
весит брусок в воде?
Решение задач согласно
общепризнанной теории
–вес тела в воздухе : P1 = Fт
–вес этого же тела воде : P2
Если тело плавает, то
Значит, P2
=
Fa  P
1
P1 - Fа = 0 (!)
Вес тела становится равным нулю?
Плавающее тело оказывается в невесомости?
И никак не давит своим весом на жидкость?
Возникшее противоречие заставило задуматься над
формулировкой закона Архимеда!
Действительно ли вес тела в
воде меньше веса тела в
воздухе?
УТОЧНЕНИЕ ФОРМУЛИРОВКИ
ЗАКОНА АРХИМЕДА
Формулировка "Тело, погруженное в жидкость, теряет в весе столько, сколько весит
вытесненная жидкость" некорректна, так
как вес – это сила, с которой тело действует на опору или подвес из-за притяжения к
земле, и которая не меняется (то есть, не
уменьшается) при погружении тела в жидкость! Данные формулировки при кажущейся простоте приводят к неправильному определению Архимедовой силы, как по величине, так и по направлению!
В жидкости изменяется (уменьшается) равнодействующая сил,
действующих на тело, а не вес тела! Это равнодействующая
силы тяжести и силы Архимеда. В жидкости сила Архимеда намного
больше, чем в воздухе из-за большей плотности жидкости
по сравнению с плотностью воздуха. И равнодействующая этих сил
становится равной нулю, если тело плавает.
Но не вес тела становится равным нулю!
Вывод и предложение
1. Некоторые формулировки закона
Архимеда в школьных учебниках
некорректны!
2. Предлагаю уточнить формулировку закона
Архимеда для школьных учебников, чтобы
не возникало недоразумений при решении
задач по физике.
1. Ю.С. Куперштейн
«Физика. Опорные конспекты и дифференцированные
задачи 7,8 классы».
С-П. «БХВ-Петербург» 2013
2. Учебник 7 класс по физике. А. В. Перышкин.
3. Картинки взяты из Интернета.