Biz bilirik ki, mayedəki hər hansı cisim əks istiqamətə yönəlmiş iki qüvvəyə tabedir: cazibə qüvvəsi və Arximed qüvvəsi. Cazibə qüvvəsi bədənin ağırlığına bərabərdir və aşağıya doğru yönəldilir, Arximed qüvvəsi isə mayenin sıxlığından asılıdır və yuxarıya doğru yönəldilir. Fizika cisimlərin üzməsini necə izah edir, və səthdə və su sütununda üzən cisimlər üçün hansı şərtlər var?
Bədənlərin üzən vəziyyəti
Arximed qanununa görə, cisimlərin üzməsinin şərti belədir: əgər cazibə qüvvəsi Arximed qüvvəsinə bərabərdirsə, o zaman cisim mayenin istənilən yerində tarazlıqda ola bilər, yəni öz qalınlığında üzə bilər. Əgər cazibə qüvvəsi Arximed qüvvəsindən azdırsa, cisim mayedən qalxacaq, yəni üzəcək. Bədənin çəkisi onu itələyən Arximed qüvvəsindən çox olarsa, bədən dibinə çökəcək, yəni batacaq. Üzmə qüvvəsi mayenin sıxlığından asılıdır. Bədənin üzməsi və ya batması bədənin sıxlığından asılıdır, çünki sıxlığı onun çəkisini artıracaqdır. Bədənin sıxlığı suyun sıxlığından çox olarsa, bədən batacaq. Belə bir vəziyyətdə necə olmaq olar?
Hava ilə dolu boşluqlar səbəbindən qurumuş ağacın sıxlığı suyun sıxlığından azdır və ağac səthdə üzə bilər. Lakin dəmir və bir çox başqa maddələr sudan qat-qat sıxdır. Bu halda metaldan gəmilər tikmək və müxtəlif yükləri su ilə daşımaq necə mümkündür? Və bu adam üçün bir az hiylə ilə gəldi. Suya batan gəminin gövdəsi həcmlidir və bu gəminin içərisində hava ilə dolu böyük boşluqlar var ki, bu da gəminin ümumi sıxlığını xeyli azaldır. Beləliklə, gəminin yerindən çıxardığı suyun həcmi xeyli artır, onun itələmə qüvvəsi artır və gəminin ümumi sıxlığı suyun sıxlığından az olur ki, gəmi səthdə üzə bilsin. Buna görə də, hər bir gəminin götürə biləcəyi yükün kütləsi ilə bağlı müəyyən limiti var. Buna gəminin yerdəyişməsi deyilir.
fərqləndirmək boş yerdəyişmə gəminin özünün kütləsidir və ümumi yerdəyişmə- bu boş yerdəyişmə üstəgəl ekipajın ümumi kütləsi, bütün avadanlıqlar, anbarlar, yanacaq və yükdür ki, bu gəmi normal olaraq nisbətən sakit havada boğulma riski olmadan götürə bilər.
Su mühitində yaşayan orqanizmlərdə orqanizmin sıxlığı suyun sıxlığına yaxındır. Bunun sayəsində onlar su sütununda olub təbiətin onlara bəxş etdiyi cihazlar - üzgəclər, üzgəclər və s. sayəsində üzə bilirlər.Balıqların hərəkətində mühüm rol oynayırlar. xüsusi orqan- üzgüçülük kisəsi. Balıq bu qabarcığın həcmini və içindəki havanın miqdarını dəyişə bilər, bunun sayəsində onun ümumi sıxlığı dəyişə bilər və balıq narahatlıq yaşamadan müxtəlif dərinliklərdə üzə bilər.
Sıxlıq insan bədəni sudan bir qədər sıxdır. Halbuki insan ciyərlərində müəyyən miqdarda hava olduqda suyun səthində də sakitcə üzə bilər. Əgər təcrübə xatirinə suda olarkən bütün havanı ciyərlərinizdən çıxarsanız, yavaş-yavaş dibinə çökməyə başlayacaqsınız. Ona görə də həmişə yadda saxlayın ki, üzgüçülük qorxulu deyil, suyu udub ciyərlərinizə buraxmaq təhlükəlidir ki, bu da su üzərində faciələrin ən çox yayılmış səbəbidir.
Maye təzyiqinin yırtılma qüvvəsi M divar materialının müqavimət qüvvəsi ilə qarşılanır:
М=2σ р δ L,
burada σr materialın qırılma gərginliyi, δ divar qalınlığı, L borunun uzunluğu, 2 hər iki tərəfə təsir edən müqavimət qüvvəsidir.
Sistemin tarazlıqda olması şərtilə, maye təzyiqinin qüvvələrini bərabərləşdiririk və divar materialının müqavimətini P x \u003d M alırıq:
P Ld=2σ р δ L
P δ=2σр δ, deməli
P=2σ р δ/ d.
düyü. 3.15. Maye təzyiqi daxili divarlar borular
3.8. Arximed qanunu və üzən cisimlərin şərtləri
Tamamilə və ya qismən mayeyə batırılmış bir bədən mayenin yan tərəfindən aşağıdan yuxarıya doğru yönəldilmiş və bədənin batırılmış hissəsinin həcmində mayenin ağırlığına bərabər olan ümumi təzyiq yaşayır:
P = ρgWt. |
Başqa sözlə desək, mayeyə batırılmış cismə bu cismin həcmində mayenin çəkisinə bərabər olan qaldırıcı qüvvə təsir edir. Belə bir qüvvə deyilir Arximed qüvvəsi və onun tərifidir Arximed qanunu.
düyü. 3.17. Gəminin ağırlıq mərkəzi C və yerdəyişmə mərkəzi d
Səthdə üzən homojen bir cisim üçün əlaqə doğrudur:
Wzh /Wt = ρm / ρ, |
burada W t üzən cismin həcmidir; ρm bədənin sıxlığıdır. Üzən bir cismin və mayenin sıxlığının nisbəti cismin həcminin və onun yer dəyişdirdiyi mayenin həcminin nisbəti ilə tərs mütənasibdir.
Üzən cisimlər nəzəriyyəsində iki anlayışdan istifadə olunur: üzmə qabiliyyəti və sabitlik.
Üzmə qabiliyyəti cismin yarı batmış vəziyyətdə üzmə qabiliyyətidir.
Stabillik - yuvarlanmağa səbəb olan xarici qüvvələrin (məsələn, külək və ya kəskin dönüş) aradan qaldırılmasından sonra üzən cismin pozulmuş tarazlığını bərpa etmək qabiliyyəti.
Mayenin çəkisi, qabın suya batırılmış hissəsinin həcmində alınan qab yerdəyişmə adlanır və nəticədə yaranan təzyiqin tətbiqi nöqtəsi (yəni təzyiq mərkəzi) -
yerdəyişmə mərkəzi.
Cismlərin üzmə nəzəriyyəsi Arximed qanununa əsaslanır. Yerdəyişmə mərkəzi heç də həmişə cismin ağırlıq mərkəzi ilə üst-üstə düşmür C. Əgər o, ağırlıq mərkəzindən yüksəkdirsə, onda gəmi batmır. Gəminin normal vəziyyətində ağırlıq mərkəzi C və yerdəyişmə mərkəzi d gəminin simmetriya oxunu təmsil edən və naviqasiya oxu adlanan eyni şaquli xətt O "-O" üzərində yerləşir (Şəkil 3.17). .
Xarici qüvvələrin təsiri altında gəmi müəyyən bucaq α ilə əyilmiş, KLM qabının bir hissəsi mayedən çıxmış, K “L” M hissəsi isə əksinə, onun içinə batmışdır.Bu halda əldə edirik. yerdəyişmə mərkəzinin yeni mövqeyi - d" . D nöqtəsinə qaldırıcı qüvvə P tətbiq edirik və onun hərəkət xəttini O"-O" simmetriya oxu ilə kəsişənə qədər davam etdiririk. Nəticədə m nöqtəsi metacenter adlanır və seqment mC \u003d h.
çağırdı metasentrik hündürlük. h hesab edəcəyik
m nöqtəsi C nöqtəsindən yuxarıdırsa müsbət, əks halda isə mənfi olur.
İndi gəminin tarazlıq şərtlərini nəzərdən keçirək: əgər h > 0 olarsa, onda gəmi ilkin vəziyyətinə qayıdır; h = 0 olarsa, bu belədir
Üzgüçülük bədənin mayenin səthində və ya maye içərisində müəyyən bir səviyyədə qalma qabiliyyətidir.
Biz bilirik ki, mayedəki hər hansı cisim əks istiqamətə yönəlmiş iki qüvvəyə tabedir: cazibə qüvvəsi və Arximed qüvvəsi.
Cazibə qüvvəsi bədənin ağırlığına bərabərdir və aşağıya doğru yönəldilir, Arximed qüvvəsi isə mayenin sıxlığından asılıdır və yuxarıya doğru yönəldilir. Fizika cisimlərin üzməsini necə izah edir, səthdə və su sütununda üzən cisimlər üçün hansı şərtlər var?
Arximed qüvvəsi düsturla ifadə olunur:
Fvyt \u003d g * m quyusu \u003d g * ρ yaxşı * V quyusu \u003d P yaxşı,
burada m w mayenin kütləsidir,
və P W bədən tərəfindən yerdəyişdirilən mayenin çəkisidir.
Kütləmiz bərabər olduğundan: m W = ρ W * VW, onda Arximed qüvvəsinin düsturundan görürük ki, batırılmış cismin sıxlığından deyil, yalnız yerdəyişən mayenin həcmindən və sıxlığından asılıdır. bədən tərəfindən.
Arximed qüvvəsi vektor kəmiyyətidir. Üzmə qüvvəsinin mövcudluğunun səbəbi yuxarıdakı təzyiq fərqidir və aşağı hissəsi gövdə.Şəkildə göstərilən təzyiq daha böyük dərinliyə görə P 2 > P 1-dir. Arximed qüvvəsinin ortaya çıxması üçün bədənin qismən də olsa mayeyə batırılması kifayətdir.
Deməli, əgər cisim mayenin səthində üzürsə, bu cismin mayeyə batırılmış hissəsinə təsir edən qaldırıcı qüvvə bütün bədənin cazibə qüvvəsinə bərabərdir. (Fa = P)
Əgər cazibə qüvvəsi Arximed qüvvəsindən azdırsa (Fa > P), onda cisim mayedən qalxacaq, yəni üzəcək.
Bədənin çəkisi onu itələyən Arximed qüvvəsindən çox olduqda (Fa
Əldə edilən nisbətdən mühüm nəticələr çıxarmaq olar:
Üzmə qüvvəsi mayenin sıxlığından asılıdır. Bədənin mayedə batması və ya üzməsi bədənin sıxlığından asılıdır.
Bədənin sıxlığı mayenin sıxlığına bərabər olarsa, bədən tamamilə mayeyə batırılmış halda üzür.
Bədənin sıxlığı mayenin sıxlığından az olarsa, bədən mayenin səthindən qismən yuxarı qalxaraq üzür.
- bədənin sıxlığı mayenin sıxlığından çox olarsa, üzgüçülük mümkün deyil.
Balıqçı qayıqları quru ağacdan hazırlanır, sıxlığı sudan daha azdır.
Gəmilər niyə üzür?
Suya batan gəminin gövdəsi həcmlidir və bu gəminin içərisində hava ilə dolu böyük boşluqlar var ki, bu da gəminin ümumi sıxlığını xeyli azaldır. Beləliklə, gəminin yerindən çıxardığı suyun həcmi xeyli artır, onun itələmə qüvvəsi artır və gəminin ümumi sıxlığı suyun sıxlığından az olur ki, gəmi səthdə üzə bilsin. Buna görə də, hər bir gəminin götürə biləcəyi yükün kütləsi ilə bağlı müəyyən limiti var. Buna gəminin yerdəyişməsi deyilir.
Müəyyən sıxlıqda duz məhlulu hazırlayarkən evdar qadınlar çiy yumurtanı ona batırırlar: məhlulun sıxlığı qeyri-kafi olarsa, yumurta batır, kifayətdirsə, üzür. Eynilə, konservasiya zamanı şəkər siropunun sıxlığını təyin edin. Bu paraqrafdakı materialdan bir cismin maye və ya qazda nə vaxt üzdüyünü, nə vaxt üzdüyünü və nə vaxt batdığını öyrənəcəksiniz.
Üzən cisimlər üçün şərtləri əsaslandırırıq
Şübhəsiz ki, cisimlərin üzməsi ilə bağlı çoxlu nümunələr verə bilərsiniz. Gəmilər və qayıqlar üzür taxta Oyuncaqlarşarlar, balıqlar, delfinlər və digər canlılar üzür. Bədənin üzmək qabiliyyətini nə müəyyənləşdirir?
Bir təcrübə edək. Gəlin su ilə kiçik bir gəmi və müxtəlif materiallardan hazırlanmış bir neçə top götürək. Cəsədləri növbə ilə suya batıracağıq, sonra isə onları susuz buraxacağıq ilkin sürət. Bundan əlavə, bədənin sıxlığından asılı olaraq müxtəlif variantlar mümkündür (cədvələ bax).
Seçim 1. Dalış. Bədən batmağa başlayır və nəticədə gəminin dibinə çökür. Bunun niyə baş verdiyini öyrənək. Bədənə iki qüvvə təsir edir:
Bədən batır, bu da aşağıya doğru qüvvənin daha böyük olduğunu bildirir:
cismin sıxlığı mayenin və ya qazın sıxlığından çox olarsa, bədən maye və ya qazda batar.
Variant 2. Maye içərisində üzgüçülük. Bədən batmır və üzmür, ancaq mayenin içərisində üzən qalır.
Bu vəziyyətdə bədənin sıxlığının mayenin sıxlığına bərabər olduğunu sübut etməyə çalışın:
cismin sıxlığı mayenin və ya qazın sıxlığına bərabər olarsa, cisim maye və ya qazın içində üzür.
Seçim 3. Yoxuş. Bədən üzməyə başlayır və nəhayət mayenin səthində dayanır, qismən mayeyə batırılır.
Bədən üzərkən, Arximed qüvvəsi cazibə qüvvəsindən daha böyükdür:
Bədənin mayenin səthində dayanması Arximed qüvvəsi ilə cazibə qüvvəsinin tarazlaşdırılması deməkdir: ^ str = F arch.
cismin sıxlığı mayenin və ya qazın sıxlığından az olarsa, cisim maye və ya qazda üzür və ya mayenin səthində üzür.
Vəhşi təbiətdə cəsədlərin üzməsini müşahidə edirik
Dənizlərin və çayların sakinlərinin cəsədlərinin tərkibində çoxlu su var, buna görə də onların orta sıxlığı suyun sıxlığına yaxındır. Mayedə sərbəst hərəkət etmək üçün bədənlərinin orta sıxlığına "nəzarət" etməlidirlər. Nümunələr verək.
ilə balıqda üzgüçülük kisəsi belə nəzarət qabarcığın həcminin dəyişməsi hesabına baş verir (şək. 28.1).
Tropik dənizlərdə yaşayan nautilus mollyuska (Şəkil 28.2) bədəndəki daxili boşluqların həcmini dəyişdirə bildiyinə görə tez bir zamanda yuxarı qalxa və yenidən dibinə bata bilər (mollyuska bükülmüş qabıqda yaşayır). spiral).
Avropada yayılmış su hörümçəyi (Şəkil 28.3) özü ilə qarın üzərində bir hava qabığı daşıyır - ona üzmə qabiliyyəti ehtiyatı verən və səthə qayıtmasına kömək edən odur.
Problemləri həll etməyi öyrənmək
Bir tapşırıq. 445 q çəkisi olan mis topun içərisində 450 sm 3 həcmli boşluq var. Bu top suda üzəcəkmi?
Fiziki problemin təhlili. Bir topun suda necə davranacağı sualına cavab vermək üçün topun (topun) sıxlığını sıxlıqla müqayisə etmək lazımdır.
°dy (su).
Kürənin sıxlığını hesablamaq üçün onun həcmini və kütləsini təyin etmək lazımdır. Topdakı havanın kütləsi misin kütləsi ilə müqayisədə cüzidir, ona görə də topun t = t mis. Topun həcmi mis qabığın həcmi Y mis və boşluğun həcmi V - . Mis qabığının həcmini bilməklə müəyyən etmək olar
misin kütləsi və sıxlığı.
Mis və suyun sıxlıqlarını biz sıxlıq cədvəllərindən öyrənirik (s. 249).
Təqdim olunan vahidlərdə problemi həll etmək məqsədəuyğundur.
2. Topun həcmini və kütləsini bilməklə onun sıxlığını təyin edirik:
Nəticənin təhlili: topun sıxlığı suyun sıxlığından azdır, buna görə də top suyun səthində üzəcək.
Cavab: Bəli, top suyun səthində üzəcək.
Xülasə
Bədənin sıxlığı mayenin və ya qazın sıxlığından (pt > pw) çox olarsa, bədən maye və ya qazda batır. maye və ya qaz (m = pf). Bədənin sıxlığı maye və ya qazın sıxlığından az olarsa, cisim maye və ya qazda üzür və ya mayenin səthində üzür.
test sualları
1. Bədən hansı vəziyyətdə maye və ya qazda batacaq? Nümunələr verin. 2. Cismin maye və ya qazın içərisində üzməsi üçün hansı şərt yerinə yetirilməlidir? Nümunələr verin. 3. Maye və ya qazda olan cismin üzdüyü şəraiti tərtib edin. Nümunələr verin. 4. Bədən mayenin səthində hansı şəraitdə üzəcək? 5. Dənizlərin və çayların sakinləri öz sıxlığını niyə və necə dəyişirlər?
Məşq nömrəsi 28
1. Vahid qurğuşun çubuq civədə üzəcəkmi? suda? günəbaxan yağında?
2. Şəkildə göstərilən topları düzün. 1, artan sıxlıq sırası ilə.
3. Kütləsi 120 q və həcmi 150 sm 3 olan çubuq suda üzəcəkmi?
4. şəklə görə. 2 Sualtı qayığın necə daldığını və yenidən səthə çıxdığını izah edin.
5. Bədən kerosin içində üzür, tamamilə ona batırılır. Həcmi 250 sm 3 olan cismin kütləsini təyin edin.
6. Gəmiyə qarışmayan üç maye töküldü - civə, su, kerosin (şək. 3). Sonra üç top gəmiyə endirildi: polad, köpük plastik və palıd.
Bir qabda mayelərin təbəqələri necə düzülür? Hansı topun hansı olduğunu müəyyənləşdirin. Cavabları izah edin.
7. Maşına 140 kN Arximed qüvvəsi təsir edərsə, amfibiya maşınının suya batırılmış hissəsinin həcmini təyin edin. Amfibiya vasitəsinin kütləsi nə qədərdir?
8. § 28-də baxılan məsələyə tərs məsələ qurun və həll edin.
9. Suda üzən cismin sıxlığı ilə bu cismin suyun səthindən yuxarı hissəsi arasında uyğunluq qurun.
A r t \u003d 400 kq / m 3 1 0
B r t \u003d 600 kq / m 3 2 ° D
V p t \u003d 900 kq / m 3 3 0, 4
G p t \u003d 1000 kq / m 3 4 0, 6
10. Mayelərin sıxlığını ölçən cihaza hidrometr deyilir. Əlavə məlumat mənbələrindən istifadə edərək, hidrometrin quruluşunu və iş prinsipini öyrənin. Hidrometrdən necə istifadə olunacağına dair təlimatları yazın.
11. Cədvəli doldurun. Nəzərə alın ki, hər bir halda bədən tamamilə mayeyə batırılır.
Eksperimental tapşırıq
"Kartus dalğıc". Fransız alimi Rene Dekartdan ilhamlanaraq fizika oyuncağı hazırlayın. Sıx qapağı olan plastik bankaya su tökün və qismən su ilə doldurulmuş kiçik bir stəkanı (və ya kiçik dərman şüşəsini) tərs yerə qoyun (şəkilə bax). Mənbədə kifayət qədər su olmalıdır ki, şüşə qabdakı suyun səthindən bir qədər yuxarı çıxsın. Kavanozu möhkəm bağlayın və sıxın yan divarlar. Beherin davranışına əməl edin. Bu cihazın işini izah edin.
LAB №10
Mövzu. Üzmə şərtlərinin müəyyən edilməsi tel.
Məqsəd: hansı vəziyyətdə eksperimental olaraq müəyyən etmək: bədən mayenin səthində üzür; bədən mayenin içərisində üzür; bədən mayeyə batır.
Avadanlıq: tıxaclı sınaq borusu (və ya kiçik dərman şüşəsi); 20-25 sm uzunluğunda ip (və ya tel); quru qum ilə konteyner; ölçmə silindrinin yarısı su ilə doldurulur; çəki ilə tərəzi; kağız salfetlər.
iş üçün göstərişlər
Təcrübəyə hazırlıq
1. İşə başlamazdan əvvəl aşağıdakı sualların cavablarını bildiyinizə əmin olun.
1) Mayeyə batırılmış cismə hansı qüvvələr təsir edir?
2) Cazibə qüvvəsini tapmaq düsturu nədir?
3) Arximed qüvvəsini tapmaq düsturu nədir?
4) Cismin orta sıxlığı hansı düsturla tapılır?
2. Ölçmə silindrinin miqyası intervalını təyin edin.
3. Sınaq borusunu ipə elə bərkidin ki, ipdən tutaraq sınaq borusunu ölçmə silindrinə batırıb, sonra onu çıxara biləsiniz.
4. Tərəzi ilə işləmə qaydalarını xatırlayın və tərəziləri işə hazırlayın. Təcrübə
Təhlükəsizlik təlimatlarına ciddi əməl edin (flyleaf-a baxın). Ölçmə nəticələrini dərhal cədvəldə qeyd edin.
Təcrübə 1. Bədənin mayedə batdığı vəziyyətin təyini.
1) Ölçmə silindrində suyun həcmini V 1 ölçün.
2) Sınaq borusunu qumla doldurun. Mantarı bağlayın.
3) Borunu ölçmə silindrinə endirin. Nəticədə, sınaq borusu silindrin altında olmalıdır.
4) Su və sınaq borularının V 2 həcmini ölçün; sınaq borusunun həcmini təyin edin:
5) Sınaq borusunu çıxarın, salfetlə silin.
6) Sınaq borusunu tərəziyə qoyun və onun kütləsini 0,5 q dəqiqliklə ölçün.Təcrübə 2. Mayenin içərisində cismin üzdüyü şəraitin təyini.
1) Sınaq borusundan qum tökərkən, sınaq borusunun mayenin içərisində sərbəst üzdüyünə əmin olun.
Təcrübə 3. Bədənin mayenin səthinə çıxması və üzməsi vəziyyətinin müəyyən edilməsi.
1) Sınaq borusundan bir az daha qum tökün. sonra əmin olun tam daldırma mayedə sınaq borusu mayenin səthinə üzür.
2) 1-ci təcrübənin 5-6-cı bəndlərində təsvir olunan addımları təkrarlayın.
Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi
1. Hər təcrübə üçün:
1) sınaq borusuna təsir edən qüvvələri göstərən sxematik çertyoj çəkin;
2) Sınaq borusunun qumla orta sıxlığını hesablayın.
2. Hesablamaların nəticələrini cədvələ daxil edin; doldurmağı bitirin.
Təcrübənin təhlili və onun nəticələri
Nəticələri təhlil etdikdən sonra, aşağıdakı vəziyyəti göstərən bir nəticə çıxarın: 1) bədən mayeyə batır; 2) bədən mayenin içərisində üzür; 3) bədən mayenin səthində üzür.
Yaradıcı tapşırıq
Yumurtanın orta sıxlığını təyin etmək üçün iki üsul təklif edin. Hər bir təcrübə üçün planı yazın.
Bu dərslik materialıdır.
Dərs növü:öyrənmək
İstifadə olunan texnologiyalar:Ənənəvi, qrup, yenilikçi.
Dərsin məqsədi: Mayenin və cismin sıxlığından asılı olaraq üzən cisimlər üçün şəraiti tapın, elmi biliklərin məntiqindən istifadə edərək onları dərketmə və tətbiq səviyyəsində mənimsəyin.
Tapşırıqlar:
- cisimlərin üzməsi üçün şəraiti təmin etmək üçün zəruri olan cismin sıxlığı ilə maye arasında əlaqəni nəzəri və təcrübi cəhətdən qurmaq;
- tələbələrdə eksperimentlər aparmaq və onlardan nəticə çıxarmaq bacarığını formalaşdırmaqda davam etmək;
- müşahidə, təhlil, müqayisə, ümumiləşdirmə bacarıqlarının inkişafı;
- mövzuya marağı artırmaq;
- tərbiyə işinin təşkilində mədəniyyət tərbiyəsi.
Gözlənilən nəticələr:
Bilin: Yelkən şərtləri tel.
Bacarmaq:Üzən cisimlər üçün şəraiti eksperimental olaraq tapın.
Avadanlıq: Multimedia, ekran, fərdi tapşırıq kartları, sıxlıq cədvəli, test materialları.
Dərslər zamanı
Biliyin aktivləşdirilməsi:
Müəllim:
– Əvvəlki dərslərdə maye və qazın onlara batırılmış cismə təsirini nəzərdən keçirdik, Arximed qanununu, üzən cisimlərin şərtlərini öyrəndik. Bugünkü dərsimizin mövzusunu krossvord həll etməklə öyrənəcəyik.
Horizontal: 1. Bölmə vahidi. 2. Kütlə vahidi. 3. Çoxlu kütlə vahidi. 4. Sahə vahidi. 5. Zaman vahidi. 6. Qüvvə vahidi. 7. Həcm vahidi. 8. Uzunluq vahidi.
Cavablar: 1. Paskal. 2. Kiloqram. 3. Ton. 4. Kvadrat metr. 5. Saat. 6. Nyuton. 7. Litr. 8. Metr.
(Dərsin mövzusu dəftərdə yazılır)
Müəllim: Ancaq indi eksperimental məsələlərin həllinə davam etməzdən əvvəl bir neçə suala cavab verəcəyik. Cismi mayeyə batırdıqda hansı qüvvə əmələ gəlir?
Tələbələr: Arximed gücü.
Müəllim: Bu qüvvə hara yönəlib?
Tələbələr:Şaquli olaraq yuxarıya doğru yönəldilmişdir.
Müəllim: Arximed qüvvəsi nədən asılıdır?
Tələbələr: Arximed qüvvəsi cismin həcmindən və mayenin sıxlığından asılıdır.
Müəllim: Bədən tamamilə mayeyə batırılmayıbsa, Arximed qüvvəsi necə müəyyən edilir?
Tələbələr: Sonra Arximed qüvvəsini hesablamaq üçün F A = x gV düsturundan istifadə etmək lazımdır, burada V mayeyə batırılmış bədənin həmin hissəsinin həcmidir.
Müəllim: Arximed qüvvəsini eksperimental olaraq necə təyin etmək olar?
Tələbələr: Bədənin yerindən çıxardığı mayeni çəkə bilərsiniz və onun çəkisi Arximed qüvvəsinə bərabər olacaqdır. Bir cismi havada və mayedə çəkərkən dinamometrin oxunuşlarında fərq tapa bilərsiniz, bu fərq də Arximed qüvvəsinə bərabərdir. Bir hökmdar və ya şüşədən istifadə edərək bədənin həcmini təyin edə bilərsiniz. Mayenin sıxlığını, cismin həcmini bilməklə Arximed qüvvəsini hesablaya bilərsiniz.
Müəllim: Beləliklə, bilirik ki, mayeyə batırılmış hər hansı bir cismə Arximed qüvvəsi təsir edir. Həm də mayeyə batırılmış hər hansı bir bədənə hansı qüvvə təsir edir?
Tələbələr: Cazibə qüvvəsi.
Müəllim: Suyun səthində üzən cisimlərə misal verə bilərsinizmi? Hansı cisimlər suya batır? Bədən suda başqa necə davrana bilər? Bu orqanlar nədir? İndi hansı üzən bədəndən danışdığımızı təxmin etməyə çalışın.
Bu gün dənizin üstündə
Böyük istilik;
Və dənizdə üzür
Buz dağı.
Üzən və yəqin ki
Nəzərə alır:
O da istidə əriməyəcək.
Tələbələr: Aysberq.
Müəllim: Okeandakı suyu dərhal kerosinə dəyişsək, nəsə dəyişərmi?
(Tələbələr çaşqın olur)
Bu suala dəqiq cavab verə bilməzsiniz. Amma sizin artıq ideyalarınız, fərziyyələriniz var. Gəlin bu gün dərsdə problemi birlikdə həll edək: Tapın: Mayedə üzən cisimlər üçün hansı şərtlər var.
Tədqiqat problemlərinin həlli:
Dərsin mövzusunu dəftərinizə yazın – "Üzən cisimlər üçün şərtlər".
Müəllim: Uşaqlar, siz bilirsinizmi hansı alim cisimlərin üzməsini tədqiq edib?
Tələbələr: Arximed.
Müəllim: Tədqiqat apararaq cisimlərin üzmə şəraiti haqqında bütün məlumatları eksperimental olaraq yoxlamağa çalışaq. Biz artıq sürtünmə qüvvəsini öyrənərkən bunu etmişik. Hər qrup öz tapşırıqlarını alacaq. Tapşırıqları yerinə yetirdikdən sonra əldə edilən nəticələri müzakirə edəcəyik və cəsədlərin üzməsi üçün şərtləri öyrənəcəyik.
Bütün nəticələri notebookda qeyd edin. Hər hansı bir sualınız varsa, əlinizi qaldırın.
(Uşaqlar tapşırıqları və onların həyata keçirilməsi üçün avadanlıqları olan kartları alırlar – 7 seçim. Tapşırıq variantları çətinliyə görə eyni deyil: birincilər ən sadə, 6 və 7 daha çətindir. Təlim səviyyəsinə uyğun olaraq verilir.)
Tapşırıqlar:
1-ci qrup üçün tapşırıq:
- Təklif olunan cisimlərdən hansının batdığını və hansının suda üzdüyünü müşahidə edin.
- Dərslik cədvəlində müvafiq maddələrin sıxlığını tapın və suyun sıxlığı ilə müqayisə edin.
- Nəticələri cədvəl şəklində təqdim edin.
Avadanlıq: su və bədən dəsti olan bir gəmi: polad mismar, çini rulon, qurğuşun parçaları, şam bloku.
Avadanlıq: su və bədən dəsti olan bir gəmi: alüminium parçaları, üzvi şüşə, köpük plastik, mantar, parafin.
2-ci qrup üçün tapşırıq:
- Eyni ölçülü taxta və köpük kublarının suya batırılma dərinliyini müqayisə edin.
- Taxta kubun müxtəlif sıxlıqdakı mayelərə batırılma dərinliyinin fərqli olub olmadığını öyrənin. Təcrübənin nəticəsini şəkildə göstərin.
Avadanlıq: iki qab (su və yağ ilə), taxta və köpük kublar.
3-cü qrup üçün tapşırıq:
- Boruların hər birinə təsir edən Arximed qüvvəsini hər borudakı cazibə qüvvəsi ilə müqayisə edin.
- Təcrübələrin nəticələrinə əsasən nəticə çıxarın.
Avadanlıq: bir stəkan, dinamometr, qumlu iki sınaq borusu (qum olan sınaq boruları suda üzməli, müxtəlif dərinliklərə batırılmalıdır).
4-cü qrup üçün tapşırıq:
- "Kartofu suda üzən" edə bilərsinizmi? Kartofun suda üzməsini təmin edin.
- Təcrübənin nəticələrini izah edin. Onları rəsmlər şəklində düzün.
Avadanlıq: su ilə bir gəmi, masa duzu ilə bir sınaq borusu, bir qaşıq, orta ölçülü kartof.
Tapşırıq qrupu 5:
- Suda üzmək üçün plastilin parçasını alın.
- Suda üzmək üçün folqa parçası alın.
- Təcrübənin nəticələrini izah edin.
Avadanlıq: su ilə bir gəmi; bir parça plastilin və bir parça folqa.
Müəllim: Mayedə üzən bərk cisimlərin vəziyyətindən danışdıq. Bir maye digərinin üstündə üzə bilərmi?
Tapşırıq qrupu 6: Suyun üzmə qabiliyyətinə görə yuxarı qalxan neft ləkəsinin müşahidəsi.
Məqsəd: Suya batırılmış neftin qalxmasını müşahidə etmək, suyun üzmə təsirini təcrübə ilə aşkar etmək, üzmə qüvvəsinin istiqamətini göstərmək.
Avadanlıq: yağ, su, pipet olan qablar.
Təcrübənin ardıcıllığı:
- Bir pipetlə bir neçə damcı yağı götürün.
- Pipeti 3-4 sm dərinliyə bir stəkan suya endirin.
- Yağı buraxın və suyun səthində yağ ləkəsinin əmələ gəlməsini müşahidə edin.
- Təcrübəniz əsasında nəticə çıxarın.
Təcrübədən sonra işin nəticələri müzakirə olunur, nəticələr yekunlaşdırılır.
Şagirdlər tapşırıqları yerinə yetirərkən mən onların işini müşahidə edirəm, lazımi köməklik göstərirəm.
Müəllim:İşi bitiririk, cihazları masanın kənarına keçirik. Gəlin nəticələri müzakirə etməyə davam edək. Əvvəlcə mayedə hansı cisimlərin üzdüyünü, hansının batdığını öyrənək. (Qrup 1)
Tələbələr: Onlardan biri suda batan cisimləri, digəri üzən cisimləri adlandırır, üçüncüsü hər qrupun cisimlərinin sıxlığını suyun sıxlığı ilə müqayisə edir. Bundan sonra hamısı birlikdə nəticə çıxarırlar.
Nəticələr:
- Bədənin yarandığı maddənin sıxlığı mayenin sıxlığından çox olarsa, bədən batar.
- Maddənin sıxlığı mayenin sıxlığından azdırsa, bədən üzür.
(Nəticələr dəftərlərə yazılır.)
Müəllim: Maye ilə maddənin sıxlıqları bərabər olarsa, bədənə nə olacaq?
Tələbələr: cavab ver.
Gəlin görək mayenin səthində üzən cisimlər necə davranırlar. Uşaqlar qrup 2 ağacdan və köpükdən hazırlanmış cisimlərin eyni mayedə necə davrandığını nəzərdən keçirdi. Nə fərq etdilər?
Tələbələr: Bədənlərin batırılma dərinliyi fərqlidir. Styrofoam demək olar ki, səthdə üzür və ağac bir qədər suya batırılır.
Müəllim: Suyun, yağın səthində üzən taxta blokun batırılma dərinliyi haqqında nə demək olar?
Tələbələr: Neftdə bar sudan daha dərinə batdı.
Nəticə: Beləliklə, cismin mayeyə batırılma dərinliyi mayenin sıxlığından və bədənin özündən asılıdır.
Gəlin bu nəticəni yazaq.
Müəllim:İndi gəlin öyrənək ki, kartof və ya plastilin və ya folqa kimi normal olaraq suda batan cisimləri üzmək mümkündürmü? (Qrup 4; Qrup 5)
Nə müşahidə edirsən?
Tələbələr: Suda boğulurlar. Kartofun üzməsi üçün suya daha çox duz əlavə etdik.
Müəllim: Nə məsələdir? Nə olub?
Tələbələr: Duzlu su sıxlığı artırdı və kartofu itələmək üçün gücləndi. Suyun sıxlığı artdı və Arximed qüvvəsi daha çox oldu.
Müəllim: Sağ. Və plastilinlə tapşırığı yerinə yetirən uşaqlarda duz yox idi. Plastilinin suda üzməsini necə bacardınız?
Tələbələr: Plastilindən qayıq düzəltdik. Daha böyük həcmə malikdir və buna görə də üzür. Plastilindən qutu düzəldə bilərsiniz, o da üzür. O, həmçinin plastilin parçasından daha çox həcmə malikdir.
Çıxış: Beləliklə, normal olaraq batan cisimləri üzmək üçün mayenin sıxlığını və ya bədənin su altında qalan hissəsinin həcmini dəyişə bilərsiniz. Bu zaman bədənə təsir edən Arximed qüvvəsi də dəyişir. Sizcə, üzən cisimlər üçün cazibə qüvvəsi ilə Arximed qüvvəsi arasında hər hansı əlaqə varmı?
Müəllim:(6-cı qrup) Maddələrin sıxlıq cədvəlinə qayıdaq. Suda yağ təbəqəsinin niyə əmələ gəldiyini izah edin.
Beləliklə, problem həll edildi, yəni mayelər, bərk cisimlər kimi, cisimlərin üzmə şərtlərinə tabedir.
Gəlin mayelərdən danışaq.
Bir dayaz gəmi eyni vaxtda müxtəlif sıxlıqdakı üç qarışmayan mayeni ziyarət etməyə dəvət etdi və onları hər cür rahatlıqla yerləşməyə dəvət etdi. Mayelərin qonaqpərvər gəmidə necə yerləşdiyi, əgər onlar olsaydı: mühərrik yağı, bal və benzin.
Mayelərin sırasını təyin edin.
Tələbələr:(3-cü qrup) Biri daha yüngül, biri daha ağır olan iki qum borusunu suya batırdıq və hər ikisi suda üzürdü. Müəyyən etdik ki, hər iki halda Arximed qüvvəsi təxminən cazibə qüvvəsinə bərabərdir.
Müəllim:Əla. Beləliklə, bədən üzürsə, F A \u003d F ağırdır. (lövhədə yazın). Bədən mayeyə batırsa?
Tələbələr: Onda cazibə qüvvəsi Arximed qüvvəsindən böyükdür.
Müəllim: Bədən üzürsə nə olacaq?
Tələbələr: Deməli, Arximed qüvvəsi cazibə qüvvəsindən daha böyükdür.
Müəllim: Beləliklə, üzən cəsədlərin vəziyyətini aldıq. Ancaq bu, bədənin sıxlığı və ya mayenin özünün sıxlığı ilə əlaqəli deyil. (Bu asılılıq 1-ci qrupun oğlanları tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir). Bu o deməkdir ki, cisimlərin şərtləri iki şəkildə ifadə edilə bilər: Arximed qüvvəsi və cazibə qüvvəsini müqayisə etməklə və ya mayenin və onun tərkibindəki maddənin sıxlıqlarını müqayisə etməklə. Mühəndislikdə bu şərtlər harada nəzərə alınır?
Tələbələr: Gəmilər inşa edərkən. Onlar taxta gəmilər və qayıqlar düzəldirdilər. Ağacın sıxlığı suyun sıxlığından azdır və gəmilər suda üzürdü.
Müəllim: Metal gəmilər də üzür, lakin polad parçaları suya batır.
Tələbələr: Onlara bizim plastilinlə etdiyimiz kimi yanaşırlar: həcmi artırırlar, Arximed qüvvəsi daha böyük olur və onlar üzürlər. Pontonlar və sualtı qayıqlar da düzəldirlər.
Müəllim: Beləliklə, gəmiqayırmada, həcmi dəyişdirərək, demək olar ki, hər hansı bir bədənə üzmə qabiliyyətinin verilməsindən istifadə olunur. Cismlərin üzmə şərtləri ilə mayenin sıxlığının dəyişməsi arasında əlaqəni nəzərə almağın bir yolu varmı?
Tələbələr: Bəli, dənizdən çaya hərəkət edərkən gəmilərin çəkmə dərinliyi dəyişir.
Müəllim: Mühəndislikdə cisimlərin üzmə şərtlərindən istifadəyə misallar göstərin.
Tələbələr: Pontonlar çay keçidləri üçün istifadə olunur. Sualtı qayıqlar dənizlərdə və okeanlarda üzür. Sualtı dalğıc üçün onların çəninin bir hissəsi su ilə doldurulur, yerüstü dalış üçün isə su pompalanır.
(Müasir gəmilərin rəsmlərini göstərirəm.)
Müəllim: Nüvə buzqıran gəmisinə diqqətlə baxın. Ölkəmizdə bir neçə belə buzqıran gəmi fəaliyyət göstərir. Onlar dünyanın ən güclüləridir və bir ildən çox limanlara girmədən üzə bilirlər. Ancaq bu barədə növbəti dərsdə daha çox danışacağıq.
Lövhənin tərtibatı: Ev tapşırığı § 48.
Dərsin mövzusu: Yelkən şəraiti tel.
Dərsin xülasəsi:
Tədqiqat haqqında uşaqlarla bir nəticə çıxarırıq. Bir daha, lövhədə təqdim olunan cədvəldən istifadə edərək üzən cisimlərin şərtlərini ümumiləşdiririk.
Refleks:
- Bu gün dərsimdən zövq aldım...
- Mən istəyirəm …
- bildim...
- Bu gün özüməm...