Лабораторна робота № 10. З’ясування умов плавання тіла

Мета роботи. З’ясувати умови плавання тіл.

Прилади і матеріали: терези з важками, вимірювальний циліндр (мензурка), пробірка-поплавець із пробкою, дротяний гачок, сухий пісок, сухий клаптик тканини.

Теоретичні відомості

І сила тяжіння F_тяж = gp_тV_т, і архімедова (виштовхувальна) сила F_А = gp_тV_т для одного й того самого тіла залежать тільки від густини рідини й густини тіла. Очевидно, що сила тяжіння більша за архімедову тоді, коли густина тіла більша за густину рідини. І навпаки, сила тяжіння менша за архімедову, коли густина тіла менша за густину рідини.

Знаючи густину тіла і густину рідини, можна передбачити, як поводитиме себе тіло в рідині:

якщо густина тіла більша за густину рідини p_т > p_p, то воно тоне;
якщо густина тіла дорівнює густині рідини p_т = p_p, то тіло не тоне і не спливає;
якщо густина тіла менша за густину рідини p_т < p_p, то тіло спливає.

Хід роботи

1. Визначте ціну поділки мензурки.

2. Підготуйте терези для зважування.

3. Відкривши пробірку, засипте в неї трохи сухого піску.

4. Закривши пробірку корком, обережно опустіть її в мензурку.

5. Спостерігайте за плаванням пробірки.

6. Визначте об’єм пробірки за шкалою мензурки.

7. Вийнявши за допомогою гачка пробірку з води і висушивши її фільтрувальним папером, знайдіть її масу за допомогою важільних терезів.

8. Розрахуйте виштовхувальну силу та силу тяжіння, які діють на пробірку в рідині.

9. Порівняйте силу тяжіння і силу Архімеда.

10. Поступово досипаючи пісок у пробірку, досягніть того, щоб занурена пробірка спливала у воді.

11. Вийміть пробірку з води і, висушивши фільтрувальним папером, знайдіть її масу за допомогою терезів.

12. Розрахуйте виштовхувальну силу і силу тяжіння, які діють на пробірку з піском.

13. Порівняйте силу тяжіння і силу Архімеда для цього випадку.

14. Досипте пісок у пробірку так, щоби при зануренні у воду пробірка потонула.

15. За допомогою гачка занурте пробірку у воду і відпустіть.

16. Розрахуйте силу тяжіння і силу Архімеда та порівняйте їх.

17. Результати вимірювань і розрахунків запишіть у таблицю.

Таблиця

№ досліду	Виштовхувальна сила, яка діє на пробірку, F_А, H	Вага пробірки з піском, Р, Н	Поведінка пробірки у воді

Контрольні запитання

1. Чому плаває важкий корабель, а цвях - тоне?
2. На важільних терезах зрівноважено два вантажі: один залізний, другий свинцевий. Який з них переважить, якщо обидва їх занурити у воду?
3. Коли кипить вода у чайнику, можна помітити, що з дна чайника піднімаються бульбашки повітря і пари, які на поверхні води лопаються. Чому піднімаються бульбашки?

Зміст