II областная Интернет- конференция исследовательских и проектных работ обучающихся 1-6-х классов образовательных учреждений Омской области� «Мир моих увлечений»

Секция 1. Точные науки и техника

Тема:

Почему корабли не тонут?

Автор: Казаков Егор, учащийся 3 класса МКОУ «Русскополянская гимназия №1» Руководитель: Учитель Оксана Сергеевна,

учитель начальных классов

МКОУ «Русскополянская гимназия №1»

​

​

2012год

​

• Цель исследования: исследование явления плавания тел в жидкости

• Задачи:
• 1. Изучить литературу по интересующей нас проблеме и определить условия, при которых тело плавает на поверхности жидкости или тонет.
• 2. Экспериментально убедиться в том, что некоторые тела не тонут, а другие идут ко дну.
• 3. С помощью опыта показать, что из тяжелого материала может быть сделан кораблик, который плавает на поверхности воды.
• 4. Пронаблюдать явление плавания тела (картошки) на границе между тяжелой и легкой жидкости (соленой и пресной воды).
• 5. Выполнить известный эксперимент с пипеткой–водолазом.
• 6. Изучить причины плавания рыб и подводных лодок.
• 7. Познакомиться с историей открытия закона Архимеда и условий плавания тел в жидкостях и газах.
• 8. Провести поиск информации по данной проблеме в Интеренете и в других доступных источниках информации.

​

• Гипотеза исследования: если корабли не тонут, то возможно плавание тел в жидкости вызвано определенными причинами, которые зависят от действующих на тело сил, свойств жидкости, объема и формы тела.

​

Объект исследования –– физические явления происходящие при погружении тела в жидкость.

Предмет исследования –– условия плавания тел в жидкостях, причины плавания кораблей.

Методы исследования:

• метод информационного поиска,
• метод построения качественной модели явления,
• метод умозаключений и логического вывода,
• метод наблюдений,
• экспериментальный метод изучения явлений,
• метод фиксирования исследуемых явлений на фото.

​

​

Закон Архимеда: тело, погруженное в воду, выталкивается вверх с силой, равной весу вытесненной им жидкости.

​

Где FA max  - максимально возможная архимедова сила (в судостроении называется водоизмещением),

F A - архимедова сила, используемая для плавания (равна весу судна Р).

 Q- запас плавучести (в судостроении называется грузоподъёмностью).

​

Из книг я узнал, что вода умеет выталкивать любые тела. Если стоять в плавательном бассейне по горло в воде, опустив руки по бокам, то руки будут постепенно подниматься. Вода выталкивает их. Это действительно так, я пробовал.

Проверим это утверждение на опыте 1: «Тонет, не тонет.»

Вывод: Пробковые и деревянные тела вода выталкивает, а металлические и стеклянные – нет.

МОИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Кораблик

Я часто наблюдаю, что пустая банка из под шампуня плавает на поверхности. Если ее заполнить водой, то она сразу погрузится на дно.

• Вывод: когда в банке воздух, она не тонет. В дереве и в пробке тоже имеется воздух, –– они не тонут. «Может быть корабли не тонут потому, что внутри них имеется воздух?» –– подумал я.

Бросив в сосуд с водой пластилиновый шарик я увидел ,что он утонул, а уровень воды поднялся. Отметил фломастером новый уровень воды. Потом слепил из этого же пластилина лодочку и осторожно опустил её на воду, вода поднялась ещё выше.

​

Вывод: Лодочка вытесняет больше воды, чем шарик, а значит, и сила выталкивания больше.

2 . Сила выталкивания

• Только вверх !

​

• Привяжем камень короткой ниткой к пробке и опустим в воду .Камень затащил пробку под воду .Отвесно натянутая нить показывает, что выталкивающая сила, которая действует на пробку, направлена вертикально вверх.

​

• Вывод: Выталкивающая сила всегда направлена вертикально вверх.

​

• «Что сколько весит?»
• Вывод : Вес вытесненной корабликом воды и вес самого кораблика не совпадают. Масса кораблика легче массы воды на 21 г. Он плавает и не тонет.
• Продолжаем опыт: Нагрузим кораблик до 49 г. Он затонул. Уменьшаем вес груза. Кораблик держится на плаву, если вес груза не превышает 16 г.

• Картошка внутри жидкости
• 1.

​

​

​

​

​

​

Вывод: картошка тяжелее чистой воды.

​

2.

​

​

​

​

​

​

Вывод: картошка легче соленой воды

​

​

Вывод: в пресной воде картошка тонет, а в солёной плавает. Значит, условие плавания тел зависит от соотношения плотности жидкости и плавающего тела.

• Изучая явления плавания тел в жидкости, я провёл ряд исследований и выяснил ,что:
• -стальной корабль не тонет, потому что он имеет необычную форму и при погружении вытесняет большой объем воды. Возникает огромная выталкивающая сила Архимеда, которая удерживает корабль на плаву и позволяет перевозить многотонные грузы.

​

​

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

​

​