Konkursas Fizikos bandymai aplink mus 2017 KN PLDURIAVIMAS

Konkursas „Fizikos bandymai aplink mus 2017“ KŪNŲ PLŪDURIAVIMAS Darbą parengė: LSMU gimnazijos 8 d kl. mokinės Lina Grybauskaitė ir Ėvė Šarakauskaitė Mokytoja Salomėja Kukauskienė Kaunas, 2017 m.

Turinys ØDarbo tikslas ØĮvadas ØKas yra Archimedo jėga? ØArchimedo dėsnis ØKūnų plūduriavimo skysčiuose sąlygos ØBandymai Nr. 1 - Nr. 5 ØUždavinių sprendimo pavyzdžiai ØTai įdomu! ØTestas ØŠaltiniai

Darbo tikslas: Išnagrinėti kūnų plūduriavimo skysčiuose reiškinį, ištirti kūnų plūduriavimo skysčiuose sąlygas ir išsiaiškinti laivų plūduriavimo principą.

Įvadas Kiekvienas iš mūsų vaikystėje plukdėme tošinius ar popierinius laivelius pavasariniame upelyje ar bent lietaus balutėje. Sekdavome laivelį su iš medžio lapo padaryta bure tol, kol jis nedingdavo už upės vingio. Tik tada nemąstydavome, kokios gi jėgos priverčia mūsų laivelį plaukti ir kodėl jis neskęsta?

Kas yra Archimedo jėga? Ø Į skysčius panardintus kūnus veikia keliamoji jėga. Ø Jėga kuri kelia aukštyn skysčiuose panardintus kūnus vadinama Archimedo jėga.

Kas yra Archimedo jėga? Ø Jos kryptis yra priešinga sunkio jėgos krypčiai; Ø Ji stumia kūną iš skysčių: FA = F 2 – F 1; Ø Archimedo jėga kūnus veikia ir dujose. F 1 F 2

Archimedo dėsnis •

Archimedo dėsnis Vaizdo medžiaga: • https: //www. youtube. com/watch? v=Ezb. K 81 Bu. XYAhttps: //

Kūnų plūduriavimo skysčiuose sąlygos: •

Bandymas Nr. 1 Bandymo tikslas: Išsiaiškinti skęs ar plūduriuos ledo kubelis vandenyje ir aliejuje. Hipotezė: Ledo kubelis vandenyje plūduriuos, o aliejuje skęs. Bandymo priemonės: • Du ledo kubeliai; • Indas su šaltu vandeniu; • Indas su aliejumi.

Bandymas Nr. 1 Bandymo eiga ir rezultatai: Vieną ledo kubelį įmetėme į indą su vandeniu (Ledo kubelis vandenyje plūduriuoja), o kitą – į indą su aliejumi (Ledo kubelis aliejuje skęsta). Bandymo išvada: Ledo tankis yra mažesnis už vandens, dėl to ledo kubelis plūduriuoja. Ledo kubelio tankis yra didesnis už aliejaus, dėl to aliejuje jis nuskęsta.

Bandymas Nr. 2 Bandymo tikslas: Išsiaiškinti plūduriuos ar skęs vandenyje plastilininis rutuliukas ir iš plastilino nulipdyta valtelė. Hipotezė: Plastilinis rutuliukas skęs, plastilininė valtelė plūduriuos. Bandymo priemonės: • 2 vienodo dydžio plastilino gabaliukai; • Indas su vandeniu; • Svarstyklės. Bandymo eiga ir rezultatai: • Pasvėrėme abu plastilino gabaliukas. Įsitikinome, kad jų masė yra vienoda.

Bandymas Nr. 2 • Iš vieno plastilino gabaliuko padarėme rutuliuką ir jį įdėjome į vandenį (Rutuliukas skęsta). Iš kito plastilino nulipdėme valtelę ir padėjome ją ant vandens (Valtelė plaukia). Bandymo išvada: • Plastilininis rutuliukas skęsta, nes jo tankis yra didesnis nei vandens. • Plastilininis laivelis neskęsta dėl to, kad jame susidarė oro pilna ertmė, kurios tankis yra mažesnis nei vandens.

Bandymas Nr. 3 Bandymo tikslas: Išsiaiškinti ar kinta mėgintuvėlio panirimo vandenyje gylis, kai: • Į mėgintuvėlį įdedama plastilino; • Plastilinas prilipdomas iš išorės prie mėgintuvėlio dugno. Hipotezė: Mėgintuvėlio su įdėtu plastilinu panirimo gylis bus didesnis negu mėgintuvėlio su iš išorės prie jo dugno prilipdytu plastilinu. Bandymo priemonės: • Indas su vandeniu; • Mėgintuvėlis; • 2 vienodo dydžio plastilino gabaliukai; • Svarstyklės. Bandymo eiga ir rezultatai: • Pasvėrėme abu plastilino gabaliukas. Įsitikinome, kad jų masė yra vienoda.

Bandymas Nr. 3 • Į mėgintuvėlį įdėjome plastilino rutuliuką. Mėgintuvėlį su plastilinu įdėjome į indą su vandeniu (Mėgintuvėlis skęsta). Plastiliną prilipdėme iš išorės prie mėgintuvėlio dugno. Mėgintuvėlį įdėjome į indą su vandeniu (Mėgintuvėlis neskęsta, laikosi tam tikram gylyje). Bandymo išvada: Mėgintuvėlio su įdėtu plastilinu panirimo gylis didesnis negu mėgintuvėlio su iš išorės prie jo dugno prilipdytu plastilinu, nes jį veikianti sunkio jėga didesnė už Archimedo jėgą. Abiem atvejais sunkio jėga ta pati, bet tūris didesnis mėgintuvėlio su iš išorės prilipdytu plastilinu, dėl to jis išstumia daugiau vandens.

Bandymas Nr. 4 Bandymo tikslas: Išsiaiškinti ar skęs mėgintuvėlis vandenyje, kai į jį įpilsime smėlio. Hipotezė: Mėgintuvėlis skęs, kai į jį įpilsime smėlio. Bandymo priemonės: • Mėgintuvėlis; • Indas su vandeniu; • Smėlis. Bandymo eiga ir rezultatai: Mėgintuvėlį įdėjome į indą su vandeniu ir iš lėto į jį pylėme smėlį. Mėgintuvėlis leidosi žemyn, tol kol pasiekė indo dugną. Bandymo išvada: Mėgintuvėlis su smėliu skęsta, nes jį veikia sunkio jėga didesnė už Archimedo jėgą.

Bandymas Nr. 5 Bandymo tikslas: Išsiaiškinti ar skęs žvakė vandenyje. Hipotezė: Degdama žvakė neskęs vandenyje. Bandymo priemonės: • Mėgintuvėlis su vandeniu; • Stovas su laikikliu mėgintuvėliui; • Žvakė; • Degtukai. Bandymo eiga ir rezultatai: Į mėgintuvėlį su vandeniu įdėjome žvakę. Ją uždegėme (Žvakė neskendo). Bandymo išvada: Deganti žvakė neskendo, o kilo į paviršių, nes jos masė mažėjo. Ją veikė sunkio jėga mažesnė už Archimedo jėgą.

Uždavinių sprendimo pavyzdžiai • Ats. : Kūnas plūduriuos gėlame vandenyje.

Uždavinių sprendimo pavyzdžiai •

Tai įdomu!

Kodėl laivai neskęsta? Ø Dideli jūriniai laivai plūduriuoja, nors jų korpusai būna dengti sunkia plienine skarda. Laivų viduje būna didelių oru užpildytų ertmių. Todėl laivų vidutinis tankis būna mažesnis už vandens tankį. Panirusios korpusų dalys išstumia daug vandens, todėl Archimedo jėga atsveria laivų svorį ir jie gali plūduriuoti paviršiuje. Ø Pats svarbiausias visų laikų plūduriavimo principas: • Vandenyje pasinėrusios laivo dalies išstumto vandens svoris turi būti lygus laivo su kroviniu svoriui.

Kodėl laivai neskęsta? Vaizdo medžiaga: • https: //www. britannica. com/science/Archimedesprinciple? oasm. Id=204500

Modernūs gelbėjimo ratai Ø Ratas atlieka pagrindinę savo funkciją, t. y. nelaimės atveju neleidžia žmogui nuskęsti. Tačiau jis šiek tiek patobulintas. Dėl viduje įmontuoto magneto jis „leidžia“ prie savęs prisikabinti kitiems gelbėjimo ratams, kurie gali susijungti į didelę grandinę. Ø Rate taip pat įmontuotas nedidelis apšvietimas ir GPS sistema, kuri padeda nustatyti buvimo vietą.

Neskęstantys kombinezonai Sea Fox Ø Jie laiko žmogų vandens paviršiuje ir neleižia jam sušalti bei sušlapti. Ø Pagrindinė šių kombinezonų savybė – segebėjimas išlaikyti kombinezoną dėvintį žmogų vandens paviršiuje. Ø Jei žmogus patenka į ekstremalią situaciją ir atsiduria vandenyje, kombinezonas Sea Fox automatiškai pasuka žmogų taip, kad vandenyje jis būtų veidu aukštyn.

Ar pemza tikrai plūduriuoja vandenyje? •

Vasaros pramogoms – vandenyje neskęstantys garsiakalbiai Ø „Grace Digital Audio“ sukūrė plaukiojantį garsiakalbį, nebijantį vandens bei naudojantį naujausias technologijas. Ø Garsiakalbiai yra visiškai neperšlampami bei nepaskandinami.

Relaksacijos kambarys ant vandens Ø Relaksacinė terapija arba plūduriavimo terapija (angl. floating therapy) ‒ tai sveikatinimo procedūra, kuri vyksta specialioje nuo aplinkos dirgiklių izoliuotoje kameroje arba, kitaip tariant, izoliuotame baseine. Žmogus plūduriuoja vandens paviršiuje, ir dėl to, kad nėra išorės dirgiklių (garsas, šviesa, gravitacija, šilumos ir lytėjimo pojūčiai) žmogus greitai ir visiškai atsipalaiduoja.

Testas

1. Trys sidabriniai rutuliukai panardinti į vandenį. Kurį iš jų veikia mažiausia Archimedo jėga? A. B. C. D. 1; 2; 3; Visus veikia vienoda. Ats. : C 1 2 3

2. Ar vienoda Archimedo jėga veikia kamštį plūduriuojantį vandenyje ir gyvsidabryje? A. B. C. D. Didesnė vandenyje; Didesnė gyvsidabryje; Vienoda; Atsakyti negaliu, trūksta duomenų. Ats. : B

3. Kas atsitiks su žalvarine veržle, jei atsargiai ją padėsime ant vandens paviršiaus ir tai vyks dirbtiniame Žemės palydove? A. B. C. D. Ji skęs; Ji plūduriuos vandens paviršiuje; Ji laikysis tam tikram gylyje; Ji panirs. Ats. : B

Ats. : D

5. Kuriose medžiagose veikia Archimedo jėga? A. B. C. D. Tik skysčiuose; Tik skysčiuose ir kietuose kūnuose; Tik skysčiuose ir dujose; Veikia skysčiuose, kietuose kūnuose ir dujose. Ats. : C

6. Nuo ko priklauso Archimedo jėga? A. Nuo kūno tankio ir tūrio; B. Nuo skysčio tankio ir išstumto skysčio tūrio; C. Nuo kūno tankio ir išstumto skysčio tankio; D. Nuo kūno svorio ir tūrio. Ats. : B

A. B. C. D. Stiklinį rutuliuką; Geležinį rutuliuką; Aliumininį rutuliuką; Visus rutuliukus veikia vienoda Archimedo jėga. Ats. : D

8. Kada kūnas plūduriuoja skystyje? A. Kai kūną veikianti sunkio jėga mažesnė už Archimedo jėgą; B. Kai kūną veikianti sunkio jėga didesnė už Archimedo jėgą; C. Kai kūną veikianti sunkio jėga lygi Archimedo jėgai; D. Kada kūno neveikia Archimedo jėga. Ats. : C

9. Svarbiausias visų laikų plūduriavimo principas yra: A. Vandenyje pasinėrusios laivo dalies išstumto vandens svoris turi būti lygus laivo su kroviniu svoriui; B. Vandenyje pasinėrusios laivo dalies išstumto vandens svoris turi būti mažesnis už laivo su kroviniu svorį; C. Vandenyje pasinėrusios laivo dalies išstumto vandens svoris turi būti didesnis už laivo su kroviniu svorį; D. Tokio principo nėra. Ats. : A

10. Paveiksle pavaizduotos kūną veikiančios jėgos. Kuria kryptimi veikia Archimedo jėga? A. B. C. D. 1; 2; 3; 4. 1 2 3 4 Ats. : A

Šaltiniai Ø Fizikos vadovėlis 8 klasei. Vladas Valentinavičius, Zita Šliavaitė Ø Fizikos uždavinynas 7 -10 klasei. Stanislovas Jakutis, Loreta Ragulienė, Jūratė Sitonytė, Violeta Šlekienė Ø google. lt Ø youtube. com

Konkursas „Fizikos bandymai aplink mus 2017“ KŪNŲ PLŪDURIAVIMAS Darbą parengė: LSMU gimnazijos 8 d kl. mokinės Lina Grybauskaitė ir Ėvė Šarakauskaitė Mokytoja Salomėja Kukauskienė Kaunas, 2017 m.