Лабораторная работа № 9 «Выяснение условий плавания тела в жидкости».
Цель: На опыте выяснить условия, при которых тело плавает и при которых тонет.
Оборудование: одноразовый пластиковый стакан, сосуд большей ёмкости, чем стакан (такой, чтобы стакан полностью погружался в воду), заполненный водой, сухой песок, сухая тряпка или салфетка.
Ход работы.
1. Повторите по учебнику п. 52 «Плавание тел».
2. Насыпьте в стаканчик немного песка, столько, чтобы он плавал на поверхности воды в вертикальном положении и большая его часть находилась над поверхностью воды.
3. Насыпьте в стаканчик ещё немного песка и посмотрите, что с ним будет происходить, погрузится он или начнёт всплывать? Сделайте вывод, что произошло и почему, сравнив начальные значения силы тяжести (Fт) и средней плотности (ρ) стаканчика с песком, с их последующими значениями (по вашим наблюдениям).
4. Продолжая досыпать песок в стаканчик обратите внимание на его погружение в воду и отметьте, когда стакан: 1) погрузится до верхнего края, но при этом не утонет. Отметьте на стаканчике уровень песка, вынув стакан из воды, как называется данная линия для судна и вес груза (песка); 2) опустите стакан в воду и досыпьте ещё песка, что произойдёт со стаканом? Останется на плаву или утонет. Сделайте вывод, какая сила в этот момент будет больше Fт или Fa. Подтвердили ли вы теорию п. 52? Сделайте рисунок с отметкой линии уровня песка (какую примерно часть стакана занимает песок) для следующих случаев:1) стакан плавает, 2) стакан погрузился в воду до верхнего края, 3) стакан утонул.
5. Сделайте общий вывод об условиях плавания тел: сравнивая силы, действующие на стакан с песком, плотности воды и стакана с песком на разных этапах работы.
Р=mv^2 / r +mg. P=12500H.=12,5кН. ( 1т=1000кг, 72км/ч=10м/c ).(по выпуклому мосту, вес будет на ma меньше Р=mg-ma ).
2)По закону сохранения энергии: потенциальная энергия сжатой пружины в кпайней точке, превращается в кинетическую в положении равновесия:
Eпмах=Екмах. Епмах=к*х^2 / 2, Eкмах=mv^2 / 2, приравняем, сократим на 2.
к*х^2=m*v^2, отсюда v =x*кор. кв. из к / m, v=0,4м/c. ( это будет мах скорость, х-мах координата ( амплитуда) =0,04м, 400г=0,4 кг.)
Отстойник для воды разделен вертикальной перегородкой, в которой сделано круглое отверстие диаметром D=0,6 м с крышкой, поворачивающейся вокруг шарнира О. Закрытое положение крышки обеспечивается избыточным давлением на поверхности воды в закрытом резервуаре В. Резервуар А открыт.
Определить, при каком показании манометра в резервуаре В крышка останется в закрытом положении. Принять Н1=2,3 м; Н2=0,8 м (рис. 2.17).Отстойник для воды разделен вертикальной перегородкой, в которой сделано круглое отверстие диаметром D=0,6 м с крышкой, поворачивающейся вокруг шарнира О. Закрытое положение крышки обеспечивается избыточным давлением на поверхности воды в закрытом резервуаре В. Резервуар А открыт. Определить, при каком показании манометра в резервуаре В крышка останется в закрытом
положении. Принять Н1=2,3 м; Н2=0,8 м
ответ: р=0,15 ат.