Вы здесь

На поверхности воды плавает деревянный брусок как изменятся


На поверхности воды плавает деревянный брусок. Физика 18773

На поверхности воды плавает деревянный брусок. Как изменятся масса вытесненной воды и действующая на брусок сила Архимеда, если его заменить бруском той же плотности и той же массы, но меньшей высоты?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

 

1)

увеличится

2)

уменьшится

3)

не изменится

 

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могу повторяться.

 

Масса вытесненной воды

Сила Архимеда

 

 

 

Внимание! | Cloudflare

Почему я должен заполнять CAPTCHA?

Заполнение CAPTCHA доказывает, что вы человек, и дает вам временный доступ к веб-ресурсу.

Что я могу сделать, чтобы этого не произошло в будущем?

Если вы используете личное соединение, например, дома, вы можете запустить антивирусное сканирование на своем устройстве, чтобы убедиться, что оно не заражено вредоносными программами.

Если вы находитесь в офисе или в общей сети, вы можете попросить администратора сети запустить сканирование сети на предмет неправильно сконфигурированных или зараженных устройств.

Еще один способ предотвратить появление этой страницы в будущем - использовать Privacy Pass. Возможно, вам потребуется загрузить версию 2.0 прямо сейчас из Магазина дополнений Firefox.

.

Почему вещи плавают в воде?

С концом лета наступает новый сезон: сезон гриппа. Пришло время набрать салфетки и отправиться в ближайшую аптеку или к врачу, чтобы сделать ежегодную прививку от гриппа. А в этом году чиновники общественного здравоохранения уделяют еще больше внимания вакцинации, чтобы предотвратить «двойную инфекцию» COVID-19 и гриппа. Вот что вам нужно знать о прививке от гриппа.

1. Грипп - опасное вирусное заболевание.

«Грипп» - это сокращение от гриппа, который вызывается вирусом гриппа.Вирус поражает легкие, нос и горло человека, поэтому симптомы будут концентрироваться в этих областях. Наиболее частыми симптомами являются лихорадка, кашель, боль в горле, насморк или заложенный нос, мышечные боли и усталость. Не у всех будут все эти симптомы. Сезон гриппа обычно начинается в октябре, достигает пика в январе или феврале и заканчивается к маю.

2. «Желудочный грипп» не настоящий.

Не существует такого понятия, как «желудочный грипп». Тошнота, рвота и диарея, которые обычно называют «желудочным гриппом», могут быть вызваны вирусом, бактериями или паразитами, но не вирусом гриппа.Иногда вирус гриппа может вызывать тошноту или рвоту, но это гораздо чаще встречается у детей, чем у взрослых. Это может быть само собой разумеющимся, но если вы страдаете рвотой или диареей в течение нескольких дней, пора обратиться к врачу.

3. Существует множество различных штаммов гриппа.

Вирус гриппа бывает разных штаммов или типов. Штамм под названием h2N1 появился у свиней, затем распространился среди людей и теперь является распространенным типом сезонного гриппа. Птичий грипп, также известный как H5N1 или H7N9, вызвал заболевание у многих птиц, но редко передается людям, если они не прикасались к инфицированным птицам.

4. Прививка от гриппа содержит крошечную частицу мертвого вируса.

Каждая прививка содержит крошечный кусочек мертвого вируса гриппа. Вирус выращивают в оплодотворенных куриных яйцах, затем экстрагируют и дезактивируют микроскопическими количествами формальдегида. Химическое вещество под названием этоксилат октилфенола удаляет даже более мелкие частицы вируса, что помогает снизить вероятность побочных эффектов. Желатин удерживает вирус вместе и сохраняет его стабильность во время транспортировки, а консервант, называемый тимерозолом, предохраняет вакцину от разрушения на полке.Нет причин для беспокойства по поводу любого из этих химикатов; они присутствуют в таких небольших количествах, что ваше тело их едва улавливает. Если у вас опасная для жизни аллергия на желатин или яйца, поговорите со своим врачом, прежде чем делать прививку. Он или она может порекомендовать другую версию. (Также см. №9.)

5. Вам следует сделать прививку от гриппа, даже если вы думаете, что никогда не заболеете гриппом.

Прошлые результаты не говорят о будущих результатах, друг мой. То, что у вас никогда не было этого раньше, не означает, что вы непобедимы.Кроме того, даже если у вас никогда в жизни не было симптомов, вы можете переносить вирус, подвергая его воздействию всех остальных. И не у всех иммунная система столь же сильна и мачо, как ваша. Подумайте о младенцах, людях с ослабленной иммунной системой, беременных и пожилых людях. Вы действительно хотите быть тем, кто их заболеет?

.

Что плавает ваша лодка? - Урок

Предпосылки и концепции урока для учителей

Информация о конструкции лодок

Корпуса лодок - форма и функции

С фотографиями из книг и журналов после того, как ученики завершат задание «Глиняные лодки», они могут сравнить свои собственные проекты с лодками, обычно используемыми для торговли и отдыха, как в прошлом, так и в настоящем. Им можно руководствоваться, наблюдая за компромиссом между скоростью (насколько быстро лодка может идти с заданным источником энергии), остойчивостью (насколько вероятно, что лодка перевернется под заданной боковой силой), осадкой (насколько глубоко лодка едет в воде) и стоимости (насколько дорого стоит построить данную конструкцию).По мере того, как учащиеся рассматривают различные типы лодок и их особенности, постарайтесь подчеркнуть взаимосвязь между конструкцией или формой лодки и ее функцией.

Более удачная из глиняных лодок, созданных студентами, вероятно, будет напоминать чашу с плоским дном. Эта конструкция вмещает множество шайб - при условии, что вес аккуратно распределяется в лодке. Это особенность лодок с плоским дном: они требуют тщательной балансировки груза и пассажиров, иначе они станут нестабильными и склонны опрокинуться и погрузиться в воду.Явным преимуществом лодок с плоским дном является то, что они имеют небольшую осадку, а это означает, что их корпуса не заходят очень далеко от поверхности воды по сравнению с корпусами других форм (см. Рисунок 1). Таким образом, лодки с плоским дном желательны для передвижения по мелководью. Их простая форма также делает их наименее дорогим типом лодок для постройки. Плоские корпуса обычно используются в небольших служебных лодках, таких как лодки Jon, и в прошлом веке широко использовались в качестве барж для перевозки грузов по тихим водам каналов в этой стране и в некоторых частях Европы.

, авторское право

Авторское право © 2000 Мэри Хебранк, Duke Center for Inquiry-Based Learning http://www.biology.duke.edu/cibl/exercises/clay_boats.htm

Более современное использование плоскодонных лодок - это высокоскоростные малолитражки в развлекательных целях. В этом случае плоский корпус спроектирован так, чтобы подниматься и кататься по воде, а не рассекать воду, тем самым сталкиваясь с уменьшенным трением при движении через воздух вместо воды (см. Рисунок 2). Хотя для поднятия корпуса требуется большая мощность двигателя, и в этот момент лодка, как говорят, взлетает в самолет, затем она может двигаться с очень высокой скоростью.Недостаток плоских корпусов заключается в том, что они плохо двигаются при наличии волн, потому что вся ширина днища лодки соприкасается с водой. (Даже при глиссировании задняя или корма лодки все еще находится в воде.)

, авторское право

Авторское право © 2000 Мэри Хебранк, Duke Center for Inquiry-Based Learning, http://www.biology.duke.edu/cibl/exercises/clay_boats.htm

Некоторые учащиеся могут попробовать сделать из глины лодки, которые по форме больше напоминают каноэ, с заостренными концами и закругленным корпусом.Конические концы, безусловно, позволяют лодке двигаться по воде более эффективно, чем чашеобразная, поскольку вода может легко обтекать носовую часть (нос) лодки, если она сужается. Однако округлый корпус представляет собой проблему, потому что такие лодки легко катятся, выдерживают воду или опрокидываются. Большие парусники, рыболовные траулеры и грузовые суда с закругленными корпусами, как правило, также имеют кили. Киль - это узкое V-образное продолжение корпуса вдоль осевой линии лодки, которое помогает предотвратить чрезмерную качку (см. Рисунок 1b).Поскольку киль спускается в воду, эти лодки не могут перемещаться по мелководью, как лодки с плоским дном. С их сложной формой корпуса эти лодки также дороги в постройке.

Лодки с несколькими корпусами, такие как катамараны, тримараны, понтонные лодки и некоторые домашние лодки, очень устойчивы из-за их широкой стойки в воде. Каждый из корпусов может быть плоским, но обычно они круглые или V-образные. Лодки с несколькими корпусами обычно самые дорогие в строительстве.

Надстройки и центр тяжести

Форма корпуса является основным фактором, определяющим взаимодействие лодки с водой, но настоящие лодки также несут конструкции и грузы над своей палубой.Такие конструкции, как каюты, мачты, краны, стрелы и вышки связи, которые находятся над палубой, вместе известны как надстройка лодки. Все это влияет на центр тяжести лодки.

Спросите студентов, как, по их мнению, высокая надстройка повлияет на корабль, когда сильный ветер дует сбоку. Также спросите, как высокая надстройка повлияет на корабль, если он откатится в сторону из-за больших волн. Если есть время и интерес студентов, вы можете предоставить такие материалы, как палочки для мороженого и белый клей, и предложить учащимся сделать самые высокие плавучие надстройки для своих лодок.Затем вы можете дуть на лодки с расстояния вытянутой руки, чтобы проверить мореходные качества каждой лодки.

Учащиеся должны уметь понимать, что необходимо сохранять центр тяжести как можно ближе к средней линии корабля. Как только центр тяжести окажется за пределами палубы корабля, он опрокинется (точно так же, как башни опрокинулись, когда их центры тяжести вышли за пределы их баз). Спросите студентов, где, по их мнению, следует размещать тяжелые грузы на корабле. Обратите внимание на то, что суда несут балласт или дополнительный груз (обычно в виде металлолома) в килях с целью сохранения низкого центра тяжести вдоль средней линии судна.Вы также можете попросить студентов порассуждать о сравнительной глубине киля судов с большим количеством надстроек по сравнению с судами с небольшой надстройкой.

Принцип Архимеда и плавучесть

Независимо от количества глины, используемой учащимися во втором упражнении, «Плавучие лодки», они должны обнаружить, что в обоих случаях масса воды, вытесняемой их глиняной лодкой, равна (или близка к ней) массе самой лодки. (Их просят повторить процедуру, используя другое количество глины второй раз, чтобы обобщить явление.) Это принцип плавучести, также известный как принцип Архимеда. Когда объект плавает, он вытесняет объем воды, масса которого равна собственной массе объекта. Если он не может вытеснить такое количество воды, объект тонет. После выполнения задания ученики могут оглянуться на уровни воды, которые они отметили на своих мензурках, чтобы убедиться, что плавучая лодка вытеснила больше воды, чем затонувший кусок глины, и результат, возможно, их удивил. Следовательно, глина может быть поплавком или грузиком, в зависимости от ее формы.Он плотнее воды, поэтому обычно тонет. Но ему также можно придать форму, способную вытеснять много воды.

Эмпирическое наблюдение Архимеда интересно, но как объяснение того, как что-то плавает, оно очень ограничено. Он говорит нам, что что-то должно произойти, но не дает нам механизма, объясняющего, почему это что-то происходит. Чтобы действительно понять, что происходит с плавучестью, необходимо понимать идею давления воды.

Представьте себе большую емкость с водой.Вода, поскольку она состоит из атомов и молекул, имеет массу, и масса воды у поверхности давит на воду у дна. Другими словами, вода внизу находится под давлением из-за массы воды выше. (На самом деле вода на поверхности также находится под давлением из-за массы атмосферы, давящей на нее, но это давление намного ниже, чем давление на дне контейнера.) Одна вещь, которая интересна в давлении жидкости, - это что это сила, действующая во всех направлениях одновременно.В отличие от силы тяжести, которая действует только вниз, давление воды толкает любой объект, с которым она соприкасается, независимо от ориентации или местоположения объекта в жидкости.

Это означает, что если такой объект, как деревянный брусок, поместить в воду, сила тяжести будет тянуть блок вниз (стремясь заставить его утонуть), но в то же время давление воды действует вверх на блок. . Давление воды противодействует силе тяжести - в соответствии с законами движения Ньютона - и позволяет блоку плавать.Давление воды обеспечивает подъемную силу.

Чтобы понять эту концепцию, ученики могут подумать о трех блоках, каждый в форме куба со стороной в один фут. Один блок сделан из цельного дерева, а кубический фут дерева весит около пятидесяти фунтов. Другой блок также сделан из дерева, но в нем имеется полость в середине, поэтому он весит всего 10 фунтов. Третий блок сделан из твердого пенополистирола ™, который очень легкий, поэтому весит всего два фунта.

Если вы поместите все три блока в бассейн с водой, все они будут плавать, поскольку все они менее плотны, чем вода.Однако блоки не будут плавать таким же образом. Сплошной блок будет низко находиться в воде, как показано на рисунке ниже. Пенополистирол ™ будет плавать высоко в воде, а полый деревянный блок - где-то между двумя крайностями.

, авторское право

Авторское право © 2000 Мэри Хебранк, Duke Center for Inquiry-Based Learning http://www.biology.duke.edu/cibl/exercises/what_floats_your_boat.htm

Пеноблок настолько легкий, что требуется лишь небольшое давление воды, чтобы сбалансировать массу блока и позволить ему плавать.Напор воды у поверхности воды незначительный, но, поскольку требуется очень небольшое давление, пеноблок не погружается в воду очень глубоко. Однако полый деревянный блок должен опускаться ниже в воде, чтобы выдержать давление воды, достаточное для удержания его на плаву. Между тем, массивный деревянный блок движется в воде довольно низко по сравнению с двумя другими блоками. Он должен уходить в воду еще глубже, чем полый блок, туда, где давление воды достаточно велико, чтобы противодействовать его большей массе.

Но почему глина для лепки, которая плотнее воды, плавает, когда ей придают форму чаши или лодки? Или как судам, для которых сталь является основным конструктивным элементом, удается плавать? Причина в том, что их форма обеспечивает большую площадь, против которой действует давление воды. Полная выталкивающая сила, действующая на объект, равна давлению воды на его плавающей глубине, умноженной на площадь объекта, контактирующего с водой. Это означает, что чем большую площадь вы можете дать материалу, тем выше он сможет перемещаться по воде, где давление воды намного меньше.Если бы твердый деревянный куб на Рисунке 1 вытянуть в доску длиной восемь футов, шириной девять дюймов и высотой 2 дюйма, он имел бы тот же вес и объем, что и куб, но он плавно плавал бы прямо в точке. поверхность воды. Это связано с тем, что у доски будет шесть квадратных футов площади для давления воды, а не только один квадратный фут, который есть у блока.

.

Как работает вода | HowStuffWorks

Водородная связь между молекулами воды, о которой мы говорили в первом разделе, является причиной двух уникальных свойств воды: когезия и адгезии . Сплоченность - это то, что вода очень легко прилипает к себе. Адгезия означает, что вода также очень хорошо прилипает к другим предметам, поэтому она растекается тонкой пленкой на определенных поверхностях, например на стекле. Когда вода вступает в контакт с этими поверхностями, силы сцепления превышают силы сцепления.Вместо того, чтобы слипаться в клубок, он распространяется.

Вода также имеет высокий уровень поверхностного натяжения . Это означает, что молекулы на поверхности воды не окружены одинаковыми молекулами со всех сторон, поэтому их притягивает только когезия других молекул глубоко внутри. Эти молекулы прочно сцеплены друг с другом, но слабо прилипают к другой среде. Одним из примеров этого является то, как вода скапливается на восковых поверхностях, таких как листья или вощеные автомобили.Поверхностное натяжение делает эти капли воды круглыми, поэтому они покрывают как можно меньшую площадь поверхности.

Объявление

Капиллярное действие также является результатом поверхностного натяжения. Как мы уже упоминали, это происходит у растений, когда они «всасывают» воду. Вода прилипает к внутренней части трубок растения, но поверхностное натяжение пытается сгладить ее. Это заставляет воду подниматься и снова связываться с собой, и этот процесс продолжается до тех пор, пока не накопится достаточно воды, чтобы гравитация начала тянуть ее обратно вниз.

Водородные связи воды также являются причиной того, что ее твердая форма, лед , может плавать в своей жидкой форме. Лед менее плотен, чем вода, потому что молекулы воды образуют кристаллические структуры при температуре ниже нуля (32 градуса по Фаренгейту или 0 градусов Цельсия). Тепловые свойства воды также связаны с ее водородными связями. Вода имеет очень высокую удельную теплоемкость , то есть количество тепла на единицу массы, необходимое для повышения ее температуры на один градус Цельсия.Энергия, необходимая для повышения температуры воды на один градус Цельсия, составляет 4,2 джоуля на грамм. Вода также имеет высокую теплоту испарения , что означает, что она может принимать много тепла без значительного повышения температуры. Это играет огромную роль в климате, потому что океанам нужно много времени, чтобы нагреться.

Вода часто известна как универсальный растворитель , что означает, что в ней растворяются многие вещества. Вещества, растворяющиеся в воде, гидрофильные .Это означает, что они так же сильны или сильнее, чем силы сцепления воды. Соль и сахар полярны, как вода, поэтому они очень хорошо растворяются в ней. Вещества, не растворяющиеся в воде, гидрофобны . Отсюда поговорка «масло и вода не смешиваются». Растворимость воды - вот почему вода, которую мы используем, редко бывает чистой; в нем обычно растворено несколько минералов.

Присутствие этих минералов составляет разницу между жесткой водой и мягкой водой .Жесткая вода обычно содержит много кальция и магния, но также может содержать металлы. Мыло плохо пенится в жесткой воде, но жесткая вода обычно не опасна. Он также может вызывать отложения известкового налета в трубах, водонагревателях и туалетах.

Некоторые из последних споров о свойствах воды заключаются в том, как ведет себя лед, когда он тает. Некоторые ученые утверждают, что он выглядит примерно так же, как и в твердом состоянии, за исключением того, что некоторые из его водородных связей разорваны. Другие утверждают, что это совершенно новая структура.Так что, несмотря на всю важность, мы до сих пор не совсем понимаем воду.

Для получения дополнительной информации о воде и связанных темах ознакомьтесь с ссылками на следующей странице.

.

Смотрите также