Jismlarning suzuvchi sharoitlari

Darsning maqsadi: modda va suyuqlikning zichligiga qarab jismlarning suzish shartlarini oydinlashtirish.

Darslar:

o'quvchilarni tushunchalar bilan tanishtirish: suzish jismlarining holati

dunyoning ilmiy manzarasini yaxlit idrok etishni shakllantirish

Rivojlanayotgan:

talabalarning operatsion fikrlash uslubini rivojlantirish;

o'quvchilarning sintetik tafakkurini rivojlantirish;

eksperiment o'tkazish qobiliyati va ko'nikmalarini rivojlantirish;

intellektual qobiliyat va ko'nikmalarni rivojlantirish bo'yicha ishlarni davom ettirish: asosiy narsani ta'kidlash, tahlil qilish, xulosa chiqarish qobiliyati, konkretlashtirish;

O'qituvchilar:

talabalarda fizikani o'rganishga qiziqishni shakllantirish;

aniqlik, vaqtdan oqilona foydalanish, o'z faoliyatini rejalashtirish qobiliyati va mahoratini tarbiyalash.

Dars uchun jihozlar:

Probirka, tiqin, kartoshka shari, plastilin, suv, to'yingan tuz eritmasi, idish, dinamometr, og'irliklari bor tarozi.

1.Kirish. Bilimlarni yangilash.

Sizning sinfingizdagi talaba bugun darsni boshlaydi. Shuning uchun diqqat bilan tinglang

Ko'k kitda tilning og'irligi 3 tonna, jigari - 1 tonna, yurak - 600-700 kg, uning qoni - 10 tonna, dorsal arteriya diametri - 40 sm, oshqozonda - 1-2 tonna. ovqat; kit og'zi - 24 m2 xona. DA qirg'oqqa tashlangan, deyarli bir zumda o'ladi.

Tinch okeanida qiziqarli o'simlik yashaydi - bu makrosistis. Uning uzunligi 57 metrga, og'irligi esa 100 kilogrammga etadi. Bu suv o'tlari siydik pufagi deb ataladi. Har bir barg plastinkasi yonida katta olma kattaligidagi qabariq bor. Qobiq qalin, teshmang! U suv o'tlarining o'zi ishlab chiqaradigan qandaydir gaz bilan qattiq, mahkam shishiriladi. Bu o'simlik juda foydali.

L qirg'oqdagi og'ir va bema'ni oqqushlar va o'rdaklar, lekin suvda juda engil va oqlangan.

G temir havo cho'kadi, lekin temirdan yasalgan kema suzadi

2. Dars mavzusini tuzing???

Jismlarning suzuvchi sharoitlari

Dars maqsadlari:

Suzuvchi jismlar uchun shartlar formulalarini chiqarishni o'rganing.

Qurilmalar bilan ishlash, kuzatish, tahlil qilish va tajriba natijalarini solishtirish, xulosa chiqarishni o'rganing.

Jismning suyuqlikka cho`kish holatini va suyuqlikka to`liq botirilgan jismlarning suzish shartini aniqlang.

3. Tajriba:

- Mening qo'limda bir xil hajmdagi bir nechta bar va to'plar bor. Bu jismlarning suzuvchi kuchlari ular suvga botirilganda bir xil bo'ladimi? (bir xil)

Keling, ularni suvga solishga harakat qilaylik. Biz nimani ko'ramiz? Ba'zi jasadlar suvga cho'kdi, boshqalari suzib ketdi. Nega? Jismlarning suyuqlikka botishi haqida gapirganda yana nimani e'tiborga olmadik?

Tajribadan xulosa:

Demak, jismning cho'kishi yoki cho'kmasligi nafaqat Arximed kuchiga, balki tortishish kuchiga ham bog'liq.

4. O'tgan dars materialini takrorlaymiz

Qanday kuch Arximed deyiladi?

U qanday miqdorlarga bog'liq?

Uni hisoblash uchun qanday formuladan foydalaniladi?

Suzuvchi kuchni yana qanday aniqlash mumkin

U qanday birliklarda o'lchanadi?

Arximed kuchi qanday yo'naltirilgan?

Gravitatsiyani qanday aniqlash mumkin

Gravitatsiya qanday yo'naltiriladi?

Olingan kuch nima?

Xuddi shu to‘g‘ri chiziqda bir yo‘nalishda ta’sir etuvchi ikkita kuchning natijasi qanday bo‘ladi? Turli yo'nalishlarda?

Ikki teng, lekin qarama-qarshi yo'naltirilgan kuchlar ta'sirida jism o'zini qanday tutadi?

5. Yangi material taqdimoti. Birlamchi mahkamlash.

Keling, turli vaziyatlarni ko'rib chiqaylik

(Ft >FA) (Ft =FA) (Ft< FА)

Taxminlar qilish (gipoteza)

agar tortishish kuchi Arximed kuchidan katta bo'lsa (Ft > FA) - tana cho'kib ketadi.

agar tortishish kuchi Arximed kuchiga teng bo'lsa (Ft = FA) - tana suzib yuradi,

agar tortishish kuchi Arximed kuchidan kichik bo'lsa (Ft< FА) ---Тело всплывает

Faraz eksperimental tarzda tekshirilishi kerak.

Oldin siz turli xil jismlar va qurilmalar.

Bizning taxminlarimizni isbotlash uchun qanday materiallardan foydalanish kerak

(dinamometr, suyuqlik, tana)

Qanday o'lchovlarni bajarish kerak.(Arximed kuchini va tortishish kuchini aniqlang va ularni bir-biri bilan taqqoslang) yoki formulalar yordamida hisoblang.

Jadvalni to'ldiring

A= ρ vaV g =

F t = mg =

xulosa (tortishish kuchi va Arximed kuchining nisbati tananing qobiliyatini aniqlaydi: suzish, cho'kish yoki suzish)

Gravitatsiya va Arximed kuchining nisbati tananing suzish, cho'kish yoki suzish qobiliyatini belgilaydi.

Namoyishlar: 1. Probirka tanasi suvda suzib yuradi. 2. Bir to‘p kartoshka suvga cho‘kadi. 3. Xuddi shu kartoshka to'pi sho'r suvda suzadi. 4. Plastilin shari suvga botadi 5. Plastilinli qayiq suvda suzib yuradi

Jismning suzishi uchun unga ta'sir etuvchi tortishish kuchi Arximed (suzuvchi) kuchi bilan muvozanatlashishi kerak.

F t \u003d F a (1)

Arximed kuchi: F a = r x V x g (2)

Gravitatsiya: F t = mg = rVg (3)

(2) va (3) ifodalarni (1) tenglikka almashtiramiz: rVg = r x V x g

Bu tenglikning ikkala qismini g ga bo‘lib, jismlarning yangi ko‘rinishda suzish shartini olamiz:

rV = r f V f

Suyuqlik yuzasidan qisman chiqib turgan tananing suzishi uchun tananing zichligi suyuqlikning zichligidan kam bo'lishi kerak. Tananing zichligi suyuqlikning zichligidan katta bo'lsa, tana cho'kadi, chunki tortishish kuchi Arximed kuchidan kattaroqdir.

Mashqni tahlil qilish:

- Qanday moddalar (muz, stearin, mum, kauchuk, g'isht) suvda, sutda, simobda suzadi?

- Jadvaldan foydalanib, simobda qaysi metallar cho`kishini aniqlang? (osmiy, iridiy, platina, oltin)

Kerosinda qanday moddalar suzadi? (qo'ziqorin, qarag'ay, eman)

4. Suzuvchi jismlar uchun shartlarni qo'llash

A) yelkanli kemalar

"Va endi biz nima uchun po'lat mix cho'kishini tushuntirishimiz kerak, lekin po'lat kema suzadi?"

- Keling, plastilinni olaylik. Agar siz uni suvga qo'ysangiz, u cho'kib ketadi. U cho'kib ketmasligi uchun uni qanday qilish kerak?

B) Suzuvchi baliqlar va kitlar

Baliqlar va kitlar sho'ng'in chuqurligini qanday o'zgartirishi mumkin? (suzish pufagi hajmining o'zgarishi tufayli baliq, o'pka hajmining o'zgarishi tufayli kitlar, ya'ni Arximed kuchi tufayli)

Suv muhitida yashovchi tirik organizmlarning zichligi suvning zichligidan juda kam farq qiladi, shuning uchun ularning vazni Arximed kuchi bilan deyarli to'liq muvozanatlangan. Baliq suzish pufagini pektoral va qorin mushaklarining sa'y-harakatlari bilan siqib, tanasining hajmini o'zgartirishi va shu bilan tanasining o'rtacha zichligini o'zgartirishi mumkin, buning natijasida u sho'ng'in chuqurligini tartibga solishi mumkin.

Baliqning suzish pufagi hajmini osongina o'zgartiradi. Baliq muskullar yordamida katta chuqurlikka tushsa va undagi suv bosimi ortib ketganda pufak qisqaradi, baliq tanasining hajmi kamayadi va chuqurlikda suzadi. Ko'tarilayotganda suzish pufagi va baliq hajmi ortadi va u paydo bo'ladi. Shunday qilib, baliq sho'ng'in chuqurligini tartibga soladi. Baliqning suzish pufagi

Kitlar o'pka sig'imini oshirish va kamaytirish orqali sho'ng'in chuqurligini tartibga soladi. Bu qiziq

Suv muhitida yashovchi tirik organizmlarning o'rtacha zichligi suv zichligidan juda oz farq qiladi, shuning uchun ularning vazni Arximed kuchi bilan deyarli to'liq muvozanatlangan. Buning yordamida suv hayvonlari kuchli va massiv skeletlarga muhtoj emas. Xuddi shu sababga ko'ra, suv o'simliklarining tanasi elastikdir.

Qushlarning patlari va tuklari qalin qatlamga ega bo'lib, ular suv o'tkazmaydi, ular tarkibida sezilarli miqdordagi havo mavjud, buning natijasida ularning tanasining o'rtacha zichligi juda past, shuning uchun o'rdaklar suzish paytida suvga botirmaydilar.

B) yelkanli suv osti kemalari

- Qaysi tufayli suv osti kemalari turli xil chuqurliklarga ko'tarilishi va tushishi mumkin? (uning massasining o'zgarishi va shuning uchun tortishish kuchi tufayli)

D) Insonning chuchuk va sho`r suvda suzishi

Inson tanasining o'rtacha zichligi 1030 kg / m ni tashkil qiladi. Daryo va sho'r ko'lda odam suzadimi yoki cho'kadimi?

Suzuvchi jismlar

203. Chalqancha harakatsiz yotgan suzuvchi chuqur nafas oladi va nafas chiqaradi. Suzuvchi tanasining holati suv yuzasiga nisbatan qanday o'zgaradi? Nega?

204. Avval suvda, keyin esa kerosinda suzuvchi bir xil yog'och blokga ta'sir etuvchi suzuvchi kuchlar bir xilmi?

205. Nima uchun suv yuzasiga tekis qo'yilgan plastinka suzadi va suvga cho'kib ketadi?

206. Qutqaruv chizig'i har qanday odamni ushlab turishi mumkinmi?

207. G‘avvosning ko‘kragiga va orqa tomoniga og‘ir qo‘rg‘oshin plitalari qo‘yiladi, oyoq kiyimiga esa qo‘rg‘oshin tagliklari biriktiriladi. Nega ular buni qilishadi?

208. Yog'och bo'lagi suv bilan idishga tushiriladi. Agar suv idishdan to'kilmasa, bu idishning pastki qismidagi bosimni o'zgartiradimi?

209. Stakan chekkasigacha suv bilan to'ldirilgan. Unga bir parcha yog'och qo'yiladi, shunda u erkin suzadi. Suv hali ham uni chekkaga to'ldirsa, stakanning og'irligi o'zgaradimi?

Javoblar: 203. Nafas olayotganda suzuvchi chiqadi, nafas chiqarayotganda u suvga chuqurroq botadi, chunki nafas olayotganda ko'krak qafasining hajmi o'zgaradi va shunga mos ravishda Arximed kuchi o'zgaradi.

(Nafas olayotganda suzuvchi chiqadi, nafas chiqarayotganda u suvga chuqurroq botadi, chunki nafas olayotganda ko'krak qafasining hajmi o'zgaradi va tana vazni deyarli doimiy bo'lib qoladi. Shuning uchun tananing umumiy hajmi nafas olish paytida ortadi, nafas olish paytida kamayadi. nafas chiqarish va tananing suvga botgan qismining hajmi o'zgarmaydi.)

204. Xuddi shunday. Blok ikkala suyuqlikda ham suzadi, ya'ni ularning har biridagi suzuvchi kuch unga ta'sir qiluvchi tortishish kuchiga teng.

206. Yo'q, chunki aylananing ko'tarish kuchi (maksimal Arximed kuchi va tortishish kuchi o'rtasidagi farq) cheklangan qiymatga ega.

207. Og'irlik kuchini oshirish va uni Arximed kuchidan ko'proq qilish uchun, aks holda g'avvos kerakli chuqurlikka sho'ng'iy olmaydi.

208. Bosim kuchayadi, chunki idishdagi suv darajasi ko'tariladi.

209. O'zgarmaydi, chunki yog'och bo'lagining og'irligi u bilan almashtirilgan (va stakandan to'kilgan) suvning og'irligiga teng.

6. Eksperimental topshiriq.

Tana vaznini aniqlang:m=

AniqlashF t formula bo'yicha va dinamometr yordamida jadvalni to'ldiring.

F.ni aniqlangLEKINformula bo'yicha va dinamometr yordamida jadvalni to'ldiring.

Xulosa tuzing (tortishish kuchi va Arximed kuchining nisbati tananing qobiliyatini aniqlaydi: suzish, cho'kish yoki suzish)

Jadvalni to'ldiring

A= ρ vaV g =

F t = mg =

xulosa (tajriba asosida)

chiqish (aslida)

F t =

7. Uyga vazifa:

8. Xulosa: bilan Endi dars vaqtimiz o'z nihoyasiga yetmoqda. Va biz barcha muammolarni hal qilmagan bo'lsak ham, fizika yo'llari bo'ylab sayohatimiz tugamaydi!

Bizga ma'lumki, suyuqlikdagi har qanday jismga qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltirilgan ikkita kuch ta'sir qiladi: tortishish kuchi va Arximed kuchi. Og'irlik kuchi tananing og'irligiga teng bo'lib, pastga yo'naltirilgan, Arximed kuchi esa suyuqlikning zichligiga bog'liq va yuqoriga yo'naltirilgan. Jismlarning suzishini fizika qanday tushuntiradi, va suv yuzasida va suv ustunida suzuvchi jismlar uchun qanday sharoitlar mavjud?

Tananing suzuvchi holati

Arximed qonuniga ko'ra jismlarning suzib yurish sharti quyidagicha: agar tortishish kuchi Arximed kuchiga teng bo'lsa, u holda jism suyuqlikning istalgan joyida muvozanatda bo'lishi mumkin, ya'ni qalinligida suzadi. Agar tortishish Arximed kuchidan kamroq bo'lsa, u holda tana suyuqlikdan ko'tariladi, ya'ni suzadi. Agar tananing og'irligi uni tashqariga itarib yuboradigan Arximed kuchidan kattaroq bo'lsa, tana tubiga cho'kadi, ya'ni cho'kadi. Suzuvchi kuch suyuqlikning zichligiga bog'liq. Ammo tananing suzishi yoki cho'kishi tananing zichligiga bog'liq, chunki uning zichligi uning vaznini oshiradi. Agar tananing zichligi suvning zichligidan yuqori bo'lsa, u holda tana cho'kib ketadi. Bunday holatda qanday bo'lish kerak?

Havo bilan to'ldirilgan bo'shliqlar tufayli quruq daraxtning zichligi suvning zichligidan kamroq va daraxt sirtda suzib yurishi mumkin. Ammo temir va boshqa ko'plab moddalar suvdan ancha zichroqdir. Qanday qilib bu holda metalldan kemalar qurish va turli xil yuklarni suv orqali tashish mumkin? Va bu odam uchun kichik bir hiyla o'ylab topdi. Suvga botgan kemaning korpusi hajmli bo'lib, bu kemaning ichida havo bilan to'ldirilgan katta bo'shliqlar mavjud bo'lib, ular kemaning umumiy zichligini sezilarli darajada kamaytiradi. Shunday qilib, kema tomonidan almashtirilgan suv hajmi sezilarli darajada oshadi, bu uning itarish kuchini oshiradi va kemaning umumiy zichligi suv zichligidan kamroq bo'ladi, shuning uchun kema sirtda suzishi mumkin. Shuning uchun, har bir kema olib ketishi mumkin bo'lgan yuk massasining ma'lum chegarasiga ega. Bu kemaning siljishi deb ataladi.

Farqlash bo'sh joy almashish- kemaning o'zi massasi va umumiy siljish- bu bo'sh joy almashinuvi va ekipajning umumiy massasi, barcha jihozlar, omborlar, yoqilg'i va yuk, bu kema odatda nisbatan tinch ob-havoda cho'kish xavfisiz olib ketishi mumkin.

Suv muhitida yashovchi organizmlarda tananing zichligi suvning zichligiga yaqin. Shu tufayli ular suv ustunida bo'lib, tabiat tomonidan berilgan asboblar - qanotlar, qanotlar va boshqalar tufayli suzishlari mumkin.Baliqlarning harakatlanishida maxsus organ - suzish pufagi muhim rol o'ynaydi. Baliq bu pufakning hajmini va undagi havo miqdorini o'zgartirishi mumkin, buning natijasida uning umumiy zichligi o'zgarishi mumkin va baliq noqulayliklarni boshdan kechirmasdan turli xil chuqurliklarda suzishi mumkin.

Inson tanasining zichligi suvning zichligidan biroz kattaroqdir. Biroq, odam o'pkasida ma'lum miqdorda havo bo'lsa, suv yuzasida ham xotirjam suzib yurishi mumkin. Agar tajriba uchun, suvda bo'lganingizda, o'pkangizdagi barcha havoni chiqarib yuborsangiz, siz asta-sekin tubiga cho'kishni boshlaysiz. Shuning uchun, doimo esda tutingki, suzish qo'rqinchli emas, suvni yutib yuborish va uni o'pkangizga kiritish xavflidir, bu suvdagi fojialarning eng keng tarqalgan sababidir.

Suyuqlikka botgan jismga tortish kuchidan tashqari suzuvchi kuch - Arximed kuchi ham ta'sir qiladi. Suyuqlik tananing barcha yuzlarini bosadi, ammo bosim bir xil emas. Axir, tananing pastki yuzi suyuqlikka yuqoridan ko'ra ko'proq botiriladi va bosim chuqurlik bilan ortadi. Ya'ni, tananing pastki yuziga ta'sir qiluvchi kuch, yuqori yuzga ta'sir qiluvchi kuchdan kattaroq bo'ladi. Shuning uchun tanani suyuqlikdan tashqariga chiqarishga harakat qiladigan kuch paydo bo'ladi.

Arximed kuchining qiymati suyuqlikning zichligiga va tananing bevosita suyuqlikdagi qismining hajmiga bog'liq. Arximed kuchi nafaqat suyuqliklarda, balki gazlarda ham ta'sir qiladi.

Arximed qonuni: suyuqlik yoki gazga botgan jismga jism hajmidagi suyuqlik yoki gazning og'irligiga teng suzuvchi kuch ta'sir qiladi. Arximed kuchini hisoblash uchun suyuqlikning zichligini, tananing suyuqlikka botgan qismining hajmini va doimiy qiymatni g ni ko'paytirish kerak.

Suyuqlik ichidagi jismga ikkita kuch ta'sir qiladi: tortishish kuchi va Arximed kuchi. Ushbu kuchlar ta'sirida tana harakatlanishi mumkin. Suzuvchi jismlar uchun uchta shart mavjud:

Agar tortishish Arximed kuchidan kattaroq bo'lsa, tana cho'kadi, tubiga cho'kadi.

Agar tortishish kuchi Arximed kuchiga teng bo'lsa, u holda tana suyuqlikning istalgan nuqtasida muvozanatda bo'lishi mumkin, tana suyuqlik ichida suzadi.

Agar tortishish kuchi Arximed kuchidan kamroq bo'lsa, tana suzadi, ko'tariladi.

Suyuqlik yuzasida suzuvchi jismlar

Sirt holatida OZ o'qi bo'ylab suzuvchi jismga ikkita kuch ta'sir qiladi (1.1-rasm) Bu tananing tortishish kuchi. G va suzuvchi Arximed kuchi P z .

suzish, ya'ni. suv ostida qolgan . Navigatsiya nazariyasining asosiy tushunchalariga quyidagilar kiradi:

- yelkanli samolyot(I-I) - jismni kesib o'tuvchi suyuqlikning erkin yuzasi tekisligi;

- suv liniyasi - tana yuzasi va suzish tekisligining kesishish chizig'i;

- qoralama (y)- tananing eng past nuqtasini cho'mish chuqurligi. Kemaning eng katta ruxsat etilgan qoralama qizil suv chizig'i bilan belgilanadi;

- siljish - kema tomonidan almashtirilgan suvning og'irligi. To'liq yukda kemaning siljishi uning asosiy texnik tavsifidir;

Ko'chirish markazi (D nuqta, 1.1-rasm) siljishning og'irlik markazi bo'lib, u orqali suzuvchi Arximed kuchining ta'sir chizig'i o'tadi;

Navigatsiya o'qi (O O ") - tana muvozanatda bo'lganda og'irlik markazi C va siljish markazi D orqali o'tadigan chiziq.

Balansni saqlash uchun erish o'qi vertikal bo'lishi kerak. Agar tashqi kuch suzuvchi kemaga ko'ndalang yo'nalishda ta'sir etsa, masalan, shamol bosimi kuchi, u holda kema aylanib ketadi, navigatsiya o'qi C nuqtaga nisbatan aylanadi va kemani taxminan aylantirib, M k momenti paydo bo'ladi. uzunlamasına o'q soat miliga teskari yo'nalishda (1.2-rasm)

Suzuvchi jismning barqarorligi C va D nuqtalarining nisbiy holatiga bog'liq. Agar C og'irlik markazi D siljish markazidan pastda bo'lsa, u holda sirt navigatsiyasi paytida jism har doim barqaror bo'ladi, chunki aylanish paytida yuzaga keladigan moment M k. rulon har doim rulonga qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltiriladi.

Agar C nuqtasi D nuqtadan yuqori bo'lsa (1.3-rasm), u holda suzuvchi jism barqaror va beqaror bo'lishi mumkin. Keling, ushbu holatlarni batafsil ko'rib chiqaylik.

Rulo bilan D siljish markazi gorizontal ravishda rulon tomon siljiydi, chunki kemaning bir tomoni boshqasiga qaraganda kattaroq suv hajmini siqib chiqaradi.

Keyin suzuvchi arximed kuchining P z ta'sir chizig'i yangi D siljish markazidan o'tadi va OO navigatsiya o'qi bilan M nuqtada kesishadi, deyiladi. metamarkaz. Barqarorlik holatini shakllantirish uchun biz segmentni belgilaymiz

M D 1 = b,aCD 1 =∆ , qayerda b - metasentrik radius; ∆- ekssentriklik.

Barqarorlik holati: agar uning metasentrik radiusi eksantriklikdan katta bo'lsa, tananing barqarorligi, ya'ni. b > ∆.

Barqarorlik holatining grafik talqini rasmda ko'rsatilgan. 1.3, bu a) holatda ekanligini ko'rsatadi. b > ∆ va hosil bo'lgan moment rulonga qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltiriladi va b) holatda bizda: b< ∆ va moment M to tanani rulon yo'nalishi bo'yicha aylantiradi, ya'ni. tana beqaror.

Siqilish kema (kema) - kema (kema) korpusining suv osti qismi tomonidan almashtirilgan suv miqdori. Ushbu miqdordagi suyuqlikning og'irligi uning o'lchamidan, materialidan va shaklidan qat'i nazar, butun kemaning og'irligiga teng.

Farqlash hajmli va katta standart, normal, to'liq, eng buyuk, bo'sh siljish.

Siqilish Suv liniyasi(golland. suv liniyasi) - sokin suv sathining suzuvchi kemaning korpusi bilan aloqa chizig'i. Shuningdek - kema nazariyasida, nazariy chizmaning elementi: gorizontal tekislik bilan korpusning bir qismi.

Ommaviy siljish

Standart siljish

Oddiy siljish

To'liq siljish

Maksimal siljish

Engil joy almashish

Suv osti siljishi

sirt siljishi

Suzuvchi jismlarning barqarorligi

Barqarorlik suzuvchi jismlar har qanday tashqi kuchlarning ta'siri tufayli bu holatdan chiqarilgandan so'ng, ularning dastlabki holatiga qaytish qobiliyati deb ataladi.

Suzuvchi jismning barqarorligini ta'minlash uchun u muvozanat holatidan chetga chiqqanda, tanani asl holatiga qaytaradigan bir juft kuch hosil bo'lishi kerak. Bunday kuchlar juftligi faqat kuchlar tomonidan yaratilishi mumkin G va P n.Bu kuchlarni o'zaro joylashtirishning uch xil varianti mavjud (5.3-rasm).

Guruch. 5.3. Og'irlik markazi va siljish markazining o'zaro joylashishi bilan yarim suv ostida bo'lgan jismlarning barqarorligi a va b- barqaror muvozanat

Massa markazi siljish markazidan pastda joylashgan.Topish paytida siljish markazi ham tananing holatining o'zgarishi, ham joy almashgan hajm shaklining o'zgarishi tufayli harakatlanadi. Bunday holda, tanani asl holatiga qaytarishga intiladigan bir nechta kuchlar paydo bo'ladi. Shuning uchun tanada ijobiy barqarorlik mavjud.

Massa markazi siljish markaziga to'g'ri keladi- ko'chirilgan hajm shaklining o'zgarishi tufayli siljish markazining siljishi tufayli tana ham ijobiy barqarorlikka ega bo'ladi.

Massa markazi siljish markazidan yuqorida joylashgan.Bu erda ikkita asosiy variant mavjud (5.4-rasm):

1) ko'taruvchi kuchning M navigatsiya o'qi bilan kesishish nuqtasi (metamarkaz) massa markazidan pastda yotadi - muvozanat beqaror bo'ladi (5.4-rasm, a);

2) metamarkaz massa markazidan yuqorida joylashgan - muvozanat barqaror bo'ladi (5.4-rasm, b). Metasentrdan massa markazigacha bo'lgan masofa deyiladi metasentrik balandlik. Metamarkaz - ko'taruvchi kuchning navigatsiya o'qi bilan kesishish nuqtasi. Agar nuqta M nuqtadan yuqorida joylashgan FROM, keyin metasentrik balandlik nuqtadan pastda joylashgan bo'lsa, ijobiy hisoblanadi FROM- keyin u salbiy hisoblanadi.

Shunday qilib, quyidagi xulosalar chiqarish mumkin:

yarim suv ostida qolgan jismning barqarorligi nuqtalarning nisbiy holatiga bog'liq M va FROM(metasentrik balandlikdan);

metasentrik balandlik ijobiy bo'lsa, tana barqaror bo'ladi, ya'ni. metamarkaz tortishish markazidan yuqorida joylashgan. Deyarli barcha harbiy suzuvchi transport vositalari 0,3-1,5 m metasentrik balandlikda qurilgan.

Guruch. 5.4. Og'irlik markazi va metamarkazning nisbiy pozitsiyasi bilan yarim suv ostida bo'lgan jismlarning barqarorligi:

a- beqaror muvozanat; b- barqaror muvozanat

Siqilish kema (kema) - kema (kema) korpusining suv osti qismi tomonidan almashtirilgan suv miqdori. Ushbu miqdordagi suyuqlikning massasi uning kattaligi, materiali va shaklidan qat'i nazar, butun kemaning massasiga teng.

Farqlash hajmli va katta siljish. Kema yukining holatiga ko'ra ular farqlanadi standart, normal, to'liq, eng buyuk, bo'sh siljish.

Suv osti kemalari uchun bor suv ostida siljish va sirt siljish.

Siqilish

kemaning (kemaning) suv osti qismining suv chizig'iga hajmiga teng siljishi.

Ommaviy siljish

kema (kema) massasiga teng siljish.

Standart siljish

ekipaj bilan to'liq jihozlangan kemani (kemani) almashtirish, lekin yoqilg'i, moylash materiallari va rezervuarlarda ichimlik suvi bo'lmagan holda.

Oddiy siljish

standart joy almashishga, shuningdek, tanklardagi yoqilg'i, moylash materiallari va ichimlik suvining yarmiga teng siljish.

To'liq siljish

standart joy almashishga teng bo'lgan siljish, shuningdek yoqilg'i, moylash materiallari, rezervuarlardagi ichimlik suvi, yuklarning to'liq zaxiralari.

Maksimal siljish

standart siljish va yoqilg'i, moylash materiallari, rezervuarlardagi ichimlik suvi, yuklarning maksimal zaxiralariga teng bo'lgan siljish.

Yengil siljish)

bo'sh kemani (kemani), ya'ni ekipajsiz, yoqilg'i, materiallar va boshqalar bo'lmagan kemani (kemani) almashtirish.

Suv osti siljishi

suv osti kemasi (batiskafe) va boshqa suv osti kemalarining suv ostidagi holatida siljishi. Asosiy ballast tanklariga botirilganda olingan suv massasi bo'yicha sirt siljishidan oshib ketadi.

sirt siljishi

suv osti kemasi (batiskafe) va boshqa suv osti kemalarining suvga cho'mishdan oldin yoki suv yuzasiga chiqqandan keyin suv yuzasida joylashgan joyida siljishi.

Suzish - bu tananing suyuqlik yuzasida yoki suyuqlik ichida ma'lum darajada turish qobiliyati.

Bizga ma'lumki, suyuqlikdagi har qanday jismga qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltirilgan ikkita kuch ta'sir qiladi: tortishish kuchi va Arximed kuchi.

Og'irlik kuchi tananing og'irligiga teng bo'lib, pastga yo'naltirilgan, Arximed kuchi esa suyuqlikning zichligiga bog'liq va yuqoriga yo'naltirilgan. Jismlarning suzishini fizika qanday tushuntiradi, jismlarning er yuzasida va suv ustunida suzuvchi sharoitlar qanday?

Arximed kuchi quyidagi formula bilan ifodalanadi:

Fvyt \u003d g * m quduq \u003d g * r yaxshi * V quduq \u003d P yaxshi,

bu erda m w - suyuqlikning massasi,

va P W - tana tomonidan almashtirilgan suyuqlikning og'irligi.

Va bizning massamiz teng bo'lgani uchun: m W = r W * V W, u holda Arximed kuchi formulasidan biz u suvga botgan jismning zichligiga bog'liq emas, balki faqat ko'chirilgan suyuqlikning hajmi va zichligiga bog'liqligini ko'ramiz. tanasi tomonidan.

Arximed kuchi vektor kattalikdir. Suzuvchi kuchning mavjudligiga sabab tananing yuqori va pastki qismlaridagi bosimning farqidir.Rasmda ko'rsatilgan bosim kattaroq chuqurlik tufayli P 2 > P 1 dir. Arximed kuchining paydo bo'lishi uchun tananing hech bo'lmaganda qisman suyuqlikka botirilishi kifoya.

Demak, agar jism suyuqlik yuzasida suzib yursa, u holda bu jismning suyuqlikka botgan qismiga ta'sir etuvchi suzuvchi kuch butun tananing tortish kuchiga teng bo'ladi. (Fa = P)

Agar tortishish kuchi Arximed kuchidan kichik bo'lsa (Fa > P), u holda tana suyuqlikdan ko'tariladi, ya'ni suzadi.

Agar tananing og'irligi uni itarib yuboradigan Arximed kuchidan kattaroq bo'lsa (Fa

Olingan nisbatdan muhim xulosalar chiqarish mumkin:

Suzuvchi kuch suyuqlikning zichligiga bog'liq. Tananing suyuqlikda cho'kishi yoki suzishi tananing zichligiga bog'liq.

Agar tananing zichligi suyuqlikning zichligiga teng bo'lsa, tana suyuqlikka to'liq botgan holda suzadi.

Agar tananing zichligi suyuqlikning zichligidan kam bo'lsa, tana qisman suyuqlik yuzasidan chiqib, suzib yuradi.

- agar tananing zichligi suyuqlikning zichligidan katta bo'lsa, suzish mumkin emas.

Baliqchilarning qayiqlari quruq yog'ochdan yasalgan bo'lib, uning zichligi suvdan kamroq.

Nima uchun kemalar suzadi?

Suvga botgan kemaning korpusi hajmli bo'lib, bu kemaning ichida havo bilan to'ldirilgan katta bo'shliqlar mavjud bo'lib, ular kemaning umumiy zichligini sezilarli darajada kamaytiradi. Shunday qilib, kema tomonidan almashtirilgan suv hajmi sezilarli darajada oshadi, bu uning itarish kuchini oshiradi va kemaning umumiy zichligi suv zichligidan kamroq bo'ladi, shuning uchun kema sirtda suzishi mumkin. Shuning uchun, har bir kema olib ketishi mumkin bo'lgan yuk massasining ma'lum chegarasiga ega. Bu kemaning siljishi deb ataladi.