TEMA: Kūnai skysčiuose (dujose) Natkiškių Zosės Petraitienės pagrindinė mokykla. Austėja Armonaitė 8 klasė Mokytoja: Rasa Armonienė 2014 m.

Transcript

1 TEMA: Kūnai skysčiuose (dujose) Natkiškių Zosės Petraitienės pagrindinė mokykla Austėja Armonaitė 8 klasė Mokytoja: Rasa Armonienė 2014 m.

2 Turinys: Archimedo jėga Archimedo dėsnis Kūnų plūduriavimas Vandens transportas Oreivystė Bandymai Uţdaviniai Testas Naudota literatūra

3 Archimedas Archimedas yra garsus graikų mokslininkas universalas matematikas, fizikas, išradėjas, inţinierius, astronomas, labiausiai ţinomas kaip atradęs Archimedo dėsnį apie jėgą, veikiančią panardintus kūnus, taip pat išradęs sraigtą irigacijoje, taip pat apskaičiavo elipsės, parabolės nuopjovos plotus. Sukūrė hidrostatikos pagrindus.

4 Archimedo jėga Jums tikrai teko maudytis jūroje, eţere arba upėje. Ar bandėte vandenyje pakelti draugą, akmenį? Matyt, pastebėjote, kad kelti ką nors vandenyje daug lengviau negu ore. Kodėl? Jeigu ant spyruoklės pakabinsime kūną, jis tą spyruoklę kaţkiek tai ištemps. Tačiau jeigu kūną panardinsime į vandenį, kūnas truputi pakils, o spyruoklė susitrauks. Vadinasi, kūną turi veikti aukštyn nukreipta jėga, kuri kelia kūną aukštyn. Jėga, kuri stumia aukštyn skysčiuose (dujose) panardintus arba plūduriuojančius kūnus, vadinama Archimedo jėga.

5 Archimedo jėga

6 Archimedo dėsnis Jau senatvėje Archimedas ėmėsi nagrinėti skysčių savybes ir kūnų plaukiojimo juose sąlygas. Manoma, kad prie šių darbų jį pastūmėjo įdomi problema, kurią mokslininkui pasiūlė Hieronas. Jis buvo uţsakęs juvelyrui pagaminti aukso karūną, bet įtarė, kad nesąţiningas meistras įlydė į jį sidabro. Hieronas paprašė Archimedo tai įrodyti nesugadinant pačios karūnos. Daugeliui turbūt ţinomas pasakojimas, kaip Archimedas, įlipęs į vonią ir pamatęs išsiliejusį vandenį, staiga suprato, kad skirtingos medţiagos kūnai išstumia skirtingą kiekį vandens, kas įgalino išspręsti karūnos sudėties problemą. Jis iššoko iš vonios ir, šaukdamas Eureka" ( Radau"), nuogas pasileido miesto gatvėmis.

7 Archimedo dėsnis Archimedas nuosekliai ištyrė, kiek palengvėja kūnai, panardinti į skystį, ir kuri plaukiojančių kūnų dalis pasineria skystyje. Sukūręs idealaus skysčio modelį, jis apibrėţė skysčio poveikį panardintam kūnui kaip aksiomą ir iš jos išvedė keletą teoremų, kaip antai: Kūnai, lengvesni uţ skystį, priverstinai panardinti į tą skystį, bus stumiami į viršų jėga, lygia svoriui, kuriuo skystis, turintis vienodą tūrį, kaip ir kūnas, yra sunkesnis uţ tą kūną. Tie rezultatai buvo aprašyti Aristotelio veikale Apie plūduriuojančius kūnus". Dėsnis, apibūdinantis jėgą, kuria skystis veikia jame esantį kūną, ir dabar vadinamas Archimedo dėsniu.

8 Archimedo dėsnis Skystyje (dujose) panardintą kūną veikia aukštyn nukreipta jėga, lygi kūno išstumto skysčio (dujų) svoriui. Archimedo jėgos skaičiavimo formulė: FA Archimedo jėga ρs skysčio tankis FA = ρsvg V išstumto skysčio tūris g laisvojo kritimo pagreitis

9 Kūnų plūduriavimas Visi esame matę, kaip upe plaukia arba plūduriuoja lapai, medţių šakos ir panašiai, tačiau plaukiančio akmenuko ar vinies turbūt dar niekas nematė. Tuo tarpu ţuvys gali laikytis bet kokiame vandens gylyje. Kaip tai galima paaiškinti? Kūną skystyje veikia dvi jėgos - ţemyn nukreipta sunkio jėga ir aukštyn nukreipta Archimedo jėga. Šių jėgų veikiamas kūnas juda didesniosios kryptimi. Kai tos jėgos lygios kūnas gali laikyti, bet kokiame gylyje.

10 Kūnų plūduriavimas Archimedo dėsnis galioja ir dujoms. Atsiţvelgiant į tai, konstruojami skraidymo aparatai aerostatai. Pagrindinė jų dalis - balionas, pripildytas uţ orą lengvesnių dujų arba pašildyto oro, kurio tankis maţesnis uţ aplinkos oro tankį. Baliono, krovinio ir skrendančių ţmonių sunkio jėga turi būti maţesnė uţ veikiančią Archimedo jėgą.

11 Vandens transportas Kūno padėtis skystyje priklauso nuo kūno ir skysčio tankio. Tas pats kūnas viename skystyje skęs, o kitame - plūduriuos. Tačiau laivai pagaminti iš daug sunkesnių medţiagų nei vanduo, bet neskęsta. Metalinis dubuo taip pat plaukioja vandens paviršiumi, tačiau tokios pat masės metalo gabalas tuoj pat įdėtas įvandenį nuskęstų. Metalo gabalą veikianti sunkio jėga yra didesnė uţ Archimedo jėgą, dubens sunkio jėga ta pati, bet tūris didesnis ir dubuo išstumia tiek vandens,kad Archimedo jėga susilygina su sunkio jėga, todėl ir neskęsta. Tai svarbiausias laivų plūduriavimo principas. Vandenyje pasinerusios laivo dalies išstumto vandens svoris turi būti lygus laivo su kroviniu svoriui.

12 Vandens transportas Kad laivai būtų stabilūs ir galėtų saugiai plaukioti, jų korpusas gali būti pasinėręs tik iki tam tikros ribos, kuri laivų šone yra ţymima raudona linija vaterlinija (vandens linija). Laivo išstumtas vandens kiekis vadinamas vandentalpa. Ji gali būti reiškiama povandeninės laivo dalies tūriu, išmatuotu kubiniais metrais, arba išstumto vandens mase tonomis. Laivai būn įvairios vandentalpos. Šiuolaikinių tanklaivių vandentalpa kartais siekia šimtus tūkstančių tonų.

13 Vandens transportas

14 Oreivystė Oreivystė tai skraidymas lengvesniais uţ orą prietaisais. Archimedo dėsnis galioja ne tik skysčiuose bet ir dujose. Atsiţvelgiant į tai konstruojami skraidymo aparatai - aerostatai. Pagrindinė aerostatų dalis balionas, pripildytas uţ orą lengvesnių dujų arba pašildyto oro, kurio tankis maţesnis uţ aplinkos oro tankį. Balioną veikianti aukštyn nukreipta jėga Archimedo jėga yra lygi išstumto oro svoriui. (FA=ρsVg)

15 Oreivystės pradţia Kartą, Ţozefas Mongolfje pastebėjo, jog marškiniai, kuriuos jis laike pakėlęs uţ apykakles virš ţidinio ugnies, išsipūtė, ir jam į galvą šovė geniali mintis. Jis papasakojo apie savo atradimą broliui Etjenui ir broliai pradėjo galvoti, kokios formos galėtų būti balionas, kurį jie panaudos savo pirmiesiems bandymams. Pradţiai jie pasisiuvo vieno kubinio metro šilkinį apvalkalą. Šildomas virš ugnies šilkinis balionas pakilo į trisdešimties metrų aukštį. Tai atsitiko 1782 m. lapkritį. Šią datą galima laikyti oreivystė pradţia.

16 Oreivystės pradţia Broliai Mongolfjė nusprendė viešai pademonstruoti savo balioną pagrindinėje Anone aikštėje. Čia sukviesti garbūs asmenys turėjo paliudyti, jog šios idėjos pradininkai ir buvo Mongolfjė. Oro balionas maţdaug per 10 minučių pakilo į 1000 m aukštį. Ţmonės, dalyvavę pakilime, galėjo paliudyti jo autentiškumą: surašytas protokolas, su kuriuo broliai Mongolfje kreipėsi į Paryţiaus Mokslo Akademiją, kad būtų oficialiai pripaţinti pirmaisiais skraidančio" aparato kūrėjais.

17 Oreivystės pradininkai broliai Mongolfjė

18 Bandymai Bandymas kaip pasidaryti karšto oro balioną: 9oucBQ

19 Uţdaviniai 0.2 m3 betono gabalas panardintas vandenyje. Apskaičiuokite gabalą veikiančią Archimedo jėgą. uzdaviniai/uzdaviniai%207/uz02.html

20 Testas 1. Kas yra Archimedas? Menininkas Fizikas Šokėjas 2. Ką sušuko Archimedas supratęs, kad skirtingos medţiagos kūnai išstumia skirtingą kiekį vandens? Valio! Aš genijus! Eureka!

21 Testas 3. Kokia yra Archimedo jėgos skaičiavimo formulė? FA = ρsvg ρ = VgFA FA = V : g * ρ 4. Kas yra oreivystė? Plaukiojimas laivais Vaţiavimas mašina Skraidymas lengvesniais uţ orą prietaisais.

22 Testas 5. Kas yra laikomas oreivystės pradininku/pradininkais? Leonardas Da Vinčis Ţozefas Mišelis ir Ţakas Etjenas Mongolfjė Kristupas Kolumbas 6. Kuo pripildytas oro balionas? uţ orą lengvesnių dujų vandens smėlio 7. Per kiek laiko pakilo pirmasis oro balionas? 1 h 8 h 10 min

23 Testas 8. Ką galime priskirti prie vandens transporto? Traukinius Laivus Mašinas 9. Kokią datą galima laikyti oreivystės pradţia? 2012 m 1782 m 1547 m 10. Ką vadiname vandentalpa? Laivo išstumtas vandens kiekis Kibiras su vandeniu Aukštis virš jūros lygio

24 Naudota literatūra %C4%97 nai/istorija/ archimedas.html