WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаФізика → Плаваючі тіла - Реферат

Плаваючі тіла - Реферат

тіл.
З'ясувати, що саме впливає на занурене в рідину тіло, вдалося знаменитому Архімеду. Щоб зрозуміти, в чому смисл його відомого закону, зробіть нескладний дослід. Опустіть у тазик з водою або ванну що завгодно, хоча б власну руку. По-перше, ви помітите, що вона стала ніби легшою. По-друге, виявите, що вода у ванні або тазику піднялася, витіснилася. От Архімед і сформулював, виходячи з цих спостережень, свій закон: на будь-яке тіло, занурене в рідину (і в газ також), діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі витісненої ним рідини.
До речі, одразу ж можна з'ясувати цікаве питання: чи працюватиме цей закон в умовах невагомості? Зрозуміло, що в часи Архімед а таке питання навряд чи могло спасти на думку. Сьогодні ж ми на нього відповімо дуже легко. Оскільки немає ваги, то виштовхувати занурене тіло ніщо не може.
А ось для земних потреб застосування цього "без утоми" діючого закону аж надто важливе. За його допомогою роблять розрахунки для всіх підводних і надводних суден.
Пояснити його дію можна, знаючи, що тиск рідини зростає з глибиною. Тоді ясно, що на днище, скажімо, повністю зануреного у воду підводного човна діє більший тиск, ніж на верхню частину його корпуса. Різниця цих тисків і створює спрямовану вгору виштовхувальну силу. Тому-то й виникає ефект прилипання, коли човен лягає на замулене дно. Тиск води зверху є, а знизу немає. Човен притиснутий до дна і йому без зовнішньої допомоги не виплисти.
ЧОМУ В МОРІ ПЛАВАТИ ЛЕГШЕ?
Чи помічали ви на річкових і морських суднах червону горизонтальну лінію? Певно ви навіть згадаєте, як її називають - ватерлінія. Для чоговона?
Якщо судно занурене у воду так, що ватерлінію добре видно, то це означає, що його можна ще довантажувати. А якщо вода підійшла до цієї лінії або тримається вище неї, то це вже небезпечно - судно перевантажене.
Тобто виштовхувальної сили води ось-ось не вистачить, щоб урівноважити судно разом з вантажем.
А ось який цікавий факт спостерігають ті, хто пливе на кораблі і переходить на ньому з річки в море. Ще вчора, пливучи річкою, можна було бачити, як ватерлінія майже торкалась води. А вранці, коли виходили з річки у відкрите море, з'ясувалося, що смужка між ватерлінією та водою помітно збільшилася.
Що ж сталося? Невже з корабля щось викинули? Чи, може, вночі з нього зійшли всі пасажири з вантажем? Зовсім ні, вага корабля залишилася незмінною. Тож і врівноважуюча його виштовхувальна сила також залишилася незмінною. Тоді в чому ж справа?
Мабуть, ви зрозуміли, що вся "сіль" цього питання в морській воді. Відомо, що її густина перевищує густину річкової води за рахунок розчиненої в ній солі. А в щільнішій рідині тіло занурюється менше. Ви можете переконатися в цьому, зробивши вдома дослід з дитячим корабликом, який би плавав у каструлі з водою, тільки не шкодуйте солі. А якщо вам пощастило під час одних канікул поплавати і морі, і в річці, то ніякі інші докази не потрібні.
ЧОМУ ПЕРЕВЕРТАЮТЬСЯ КОРАБЛІ?
Буває, при переході людей у човні з місця на місце він починає гойдатися, може зачерпнути води, а часом і перевернутись. Для великих кораблів, здавалося б, такої загрози не існує. Що страшного в тому, що палубою почнуть ходити чи, може, й бігати всі пасажири разом з командою?
Справді, на великому кораблі анітрохи не позначиться переміщення людей, вага яких набагато менша. Але, якщо йдеться про вантаж, який перевозить судно, то ситуація різко змінюється. Подумайте, який з кораблів стійкіший? Чи той, у якого вантаж розміщено в трюмі, чи той, палуба якого заставлена, наприклад, важкими контейнерами, а трюм порожній або заповнений чимось легким на зразок гуманітарної допомоги з пухових курток? Ви, не довго розмірковуючи, віддасте перевагу першому кораблю. Якщо вантажі у другого надійно закріплені і самі не розхитують судно, то й тоді навіть незначне хвилювання моря зможе так розхитати корабель, що неминуче переверне його. Тому досвідчені капітани завжди прагнуть під час завантаження в порту найважчі вантажі розмістити найнижче.
Проблема стійкості плаваючих тіл породила цілий розділ у науці. Були відпрацьовані, скажімо, такі способи рятування корабля, як поділ його корпусу на відсіки. Якщо корабель дістав пробоїну, то водою заливало тільки один, вхід до якого одразу ж перекривають. А щоб уникнути крену, у відсік, що навпроти, уже навмисне закачують воду.
Простежте, навіть у ванні, за стійкістю дерев'яного чи пластмасового кораблика. Спробуйте вплинути на неї, приклеюючи до днища шматочки пластиліну. Тільки не перестарайтесь, бо перевантажений "корабель" піде на дно.
Архімед (бл. 287-212 до н. є.) - давньогрецький учений. Займався математикою, механікою, фізикою й астрономією. Опрацьовував наукові основи статики, вивів закони важеля. Заклав фундамент гідростатики, йому належить її основний закон (закон Архімеда). Досліджував умови плавання тіл. Винайшов машини для зрошення полів, використав гвинт, важіль і блок для підняття великих вантажів і у військових метальних машинах.
Олексій Миколайович Крилов
(1863-1945) - російський кораблебудівник, механік і математик. Створив теорію хитавиці корабля, теорію непотоплюваності суден, запровадив багато новинок у конструкціях кораблів. Займався проектуванням суднових компасів та артилерійських приладів. За його участю побудовані перші російські лінкори - великі військові кораблі.
Loading...

 
 

Цікаве