TEMA: „Kūnai skysčiuose (dujose)―

Natkiškių Zosės Petraitienės

pagrindinė mokykla

Austėja Armonaitė

8 klasė

Mokytoja: Rasa Armonienė

2014 m.

Turinys:

Archimedo jėga

Archimedo dėsnis

Kūnų plūduriavimas

Vandens transportas

Oreivystė

Bandymai

Uţdaviniai

Testas

Naudota literatūra

Archimedas

Archimedas yra

garsus graikų mokslininkas

universalas – matematikas,

fizikas, išradėjas,

inţinierius, astronomas,

labiausiai ţinomas kaip

atradęs Archimedo

dėsnį apie jėgą, veikiančią

panardintus kūnus, taip pat

išradęs sraigtą irigacijoje, taip

pat apskaičiavo elipsės,

parabolės nuopjovos plotus.

Sukūrė hidrostatikos

pagrindus.

http://lt.wikipedia.org/wiki/P%C5%ABn%C5%B3_karai

Archimedo jėga

Jums tikrai teko maudytis jūroje, eţere arba upėje. Ar bandėte vandenyje pakelti draugą, akmenį? Matyt, pastebėjote, kad kelti ką nors vandenyje daug lengviau

negu ore. Kodėl? Jeigu ant spyruoklės pakabinsime kūną, jis tą

spyruoklę kaţkiek tai ištemps. Tačiau jeigu kūną

panardinsime į vandenį, kūnas truputi pakils, o spyruoklė

susitrauks. Vadinasi, kūną turi veikti aukštyn nukreipta

jėga, kuri kelia kūną aukštyn.

Jėga, kuri stumia aukštyn skysčiuose (dujose) panardintus arba plūduriuojančius kūnus,

vadinama Archimedo jėga.

Archimedo jėga

Archimedo dėsnis

Jau senatvėje Archimedas ėmėsi nagrinėti skysčių savybes ir kūnų plaukiojimo juose sąlygas. Manoma, kad prie šių darbų jį pastūmėjo įdomi problema, kurią mokslininkui pasiūlė Hieronas. Jis buvo uţsakęs juvelyrui pagaminti aukso karūną, bet įtarė, kad nesąţiningas meistras įlydė į jį sidabro. Hieronas paprašė Archimedo tai įrodyti nesugadinant pačios karūnos. Daugeliui turbūt ţinomas pasakojimas, kaip Archimedas, įlipęs į vonią ir pamatęs išsiliejusį vandenį, staiga suprato, kad skirtingos medţiagos kūnai išstumia skirtingą kiekį vandens, kas įgalino išspręsti karūnos sudėties problemą. Jis iššoko iš vonios ir, šaukdamas „Eureka" („Radau"), nuogas pasileido miesto gatvėmis.

Archimedo dėsnis

Archimedas nuosekliai ištyrė, kiek palengvėja kūnai, panardinti į skystį, ir kuri plaukiojančių kūnų dalis pasineria skystyje. Sukūręs idealaus skysčio modelį, jis apibrėţė skysčio poveikį panardintam kūnui kaip aksiomą ir iš jos išvedė keletą teoremų, kaip antai: „Kūnai, lengvesni uţ skystį, priverstinai panardinti į tą skystį, bus stumiami į viršų jėga, lygia svoriui, kuriuo skystis, turintis vienodą tūrį, kaip ir kūnas, yra sunkesnis uţ tą kūną―. Tie rezultatai buvo aprašyti Aristotelio veikale „Apie plūduriuojančius kūnus". Dėsnis, apibūdinantis jėgą, kuria skystis veikia jame esantį kūną, ir dabar vadinamas Archimedo dėsniu.

Archimedo dėsnis

Skystyje (dujose) panardintą kūną veikia aukštyn

nukreipta jėga, lygi kūno išstumto skysčio (dujų)

svoriui.

Archimedo jėgos skaičiavimo formulė:

FA = ρsVg

FA – Archimedo jėga

ρs – skysčio tankis

V – išstumto skysčio tūris

g – laisvojo kritimo pagreitis

Kūnų plūduriavimas

Visi esame matę, kaip upe plaukia arba plūduriuoja lapai, medţių šakos ir panašiai, tačiau plaukiančio akmenuko ar vinies turbūt dar niekas nematė. Tuo tarpu ţuvys gali laikytis bet kokiame vandens gylyje. Kaip tai galima paaiškinti?

Kūną skystyje veikia dvi jėgos - ţemyn nukreipta sunkio jėga ir aukštyn nukreipta Archimedo jėga. Šių jėgų veikiamas kūnas juda didesniosios kryptimi. Kai tos jėgos lygios kūnas gali laikyti, bet kokiame gylyje.

Kūnų plūduriavimas

Archimedo dėsnis galioja ir

dujoms. Atsiţvelgiant į tai,

konstruojami skraidymo

aparatai aerostatai.

Pagrindinė jų dalis - balionas,

pripildytas uţ orą lengvesnių

dujų arba pašildyto oro, kurio

tankis maţesnis uţ aplinkos

oro tankį. Baliono, krovinio ir

skrendančių ţmonių sunkio

jėga turi būti maţesnė uţ

veikiančią Archimedo jėgą.

Vandens transportas

Kūno padėtis skystyje priklauso nuo kūno ir skysčio tankio. Tas pats kūnas viename skystyje skęs, o kitame - plūduriuos. Tačiau laivai pagaminti iš daug sunkesnių medţiagų nei vanduo, bet neskęsta.

Metalinis dubuo taip pat plaukioja vandens paviršiumi, tačiau tokios pat masės metalo gabalas tuoj pat įdėtas įvandenį nuskęstų. Metalo gabalą veikianti sunkio jėga yra didesnė uţ Archimedo jėgą, dubens sunkio jėga ta pati, bet tūris didesnis ir dubuo išstumia tiek vandens,kad Archimedo jėga susilygina su sunkio jėga, todėl ir neskęsta. Tai svarbiausias laivų plūduriavimo principas.

Vandenyje pasinerusios laivo dalies išstumto vandens svoris turi būti lygus laivo su kroviniu

svoriui.

Vandens transportas

Kad laivai būtų stabilūs ir galėtų saugiai plaukioti, jų korpusas gali būti pasinėręs tik iki tam tikros ribos, kuri laivų šone yra ţymima raudona linija — vaterlinija (vandens linija).

Laivo išstumtas vandens kiekis vadinamas vandentalpa. Ji gali būti reiškiama povandeninės laivo dalies tūriu, išmatuotu kubiniais metrais, arba išstumto vandens mase tonomis. Laivai būn įvairios vandentalpos. Šiuolaikinių tanklaivių vandentalpa kartais siekia šimtus tūkstančių tonų.

Vandens transportas

Oreivystė

Oreivystė – tai skraidymas lengvesniais uţ orą prietaisais.

Archimedo dėsnis galioja ne tik skysčiuose bet ir dujose. Atsiţvelgiant į tai konstruojami skraidymo aparatai - aerostatai. Pagrindinė aerostatų dalis — balionas, pripildytas uţ orą lengvesnių dujų arba pašildyto oro, kurio tankis maţesnis uţ aplinkos oro tankį. Balioną veikianti aukštyn nukreipta jėga Archimedo jėga yra lygi išstumto oro svoriui. (FA=ρsVg)

Oreivystės pradţia

Kartą, Ţozefas Mongolfje pastebėjo, jog marškiniai, kuriuos jis laike pakėlęs uţ apykakles virš ţidinio ugnies, išsipūtė, ir jam į galvą šovė geniali mintis. Jis papasakojo apie savo atradimą broliui Etjenui ir broliai pradėjo galvoti, kokios formos galėtų būti balionas, kurį jie panaudos savo pirmiesiems bandymams.

Pradţiai jie pasisiuvo vieno kubinio metro šilkinį apvalkalą. Šildomas virš ugnies šilkinis balionas pakilo į trisdešimties metrų aukštį. Tai atsitiko 1782 m. lapkritį. Šią datą galima laikyti oreivystė pradţia.

Oreivystės pradţia

Broliai Mongolfjė nusprendė viešai pademonstruoti savo balioną pagrindinėje Anone aikštėje. Čia sukviesti garbūs asmenys turėjo paliudyti, jog šios idėjos pradininkai ir buvo Mongolfjė.

Oro balionas maţdaug per 10 minučių pakilo į 1000 m aukštį. Ţmonės, dalyvavę pakilime, galėjo paliudyti jo autentiškumą: surašytas protokolas, su kuriuo broliai Mongolfje kreipėsi į Paryţiaus Mokslo Akademiją, kad būtų oficialiai pripaţinti pirmaisiais „skraidančio" aparato kūrėjais.

Oreivystės pradininkai – broliai Mongolfjė

Bandymai

Bandymas kaip pasidaryti karšto oro

balioną:

https://www.youtube.com/watch?v=76m_9

9oucBQ

https://www.youtube.com/watch?v=76m_99oucBQhttps://www.youtube.com/watch?v=76m_99oucBQ

Uţdaviniai

0.2 m3 betono gabalas panardintas vandenyje.

Apskaičiuokite gabalą

veikiančią Archimedo jėgą.

http://www.fotonas.su.lt/studdarbai/vaidos/

uzdaviniai/uzdaviniai%207/uz02.html

Testas

1. Kas yra Archimedas?

Menininkas

Fizikas

Šokėjas

2. Ką sušuko Archimedas supratęs, kad skirtingos

medţiagos kūnai išstumia skirtingą kiekį vandens?

Valio!

Aš genijus!

Eureka!

Testas

3. Kokia yra Archimedo jėgos skaičiavimo formulė?

FA = ρsVg

ρ = VgFA

FA = V : g * ρ

4. Kas yra oreivystė?

Plaukiojimas laivais

Vaţiavimas mašina

Skraidymas lengvesniais uţ orą prietaisais.

Testas 5. Kas yra laikomas oreivystės pradininku/pradininkais?

Leonardas Da Vinčis

Ţozefas Mišelis ir Ţakas Etjenas Mongolfjė

Kristupas Kolumbas

6. Kuo pripildytas oro balionas?

uţ orą lengvesnių dujų

vandens

smėlio

7. Per kiek laiko pakilo pirmasis oro balionas?

1 h

8 h

10 min

Testas

8. Ką galime priskirti prie vandens transporto?

Traukinius

Laivus

Mašinas

9. Kokią datą galima laikyti oreivystės pradţia?

2012 m

1782 m

1547 m

10. Ką vadiname vandentalpa?

Laivo išstumtas vandens kiekis

Kibiras su vandeniu

Aukštis virš jūros lygio

Naudota literatūra

http://lt.wikipedia.org/wiki/Broliai_Mongolfj

%C4%97

http://www.oreivystescentras.lt/lt/oro_balio

nai/istorija/

http://www.fotonas.su.lt/studdarbai/vaidos/

archimedas.html

http://lt.wikipedia.org/wiki/Archimedas

http://lt.wikipedia.org/wiki/Broliai_Mongolfj%C4%97http://lt.wikipedia.org/wiki/Broliai_Mongolfj%C4%97http://www.oreivystescentras.lt/lt/oro_balionai/istorija/http://www.oreivystescentras.lt/lt/oro_balionai/istorija/http://www.fotonas.su.lt/studdarbai/vaidos/archimedas.htmlhttp://www.fotonas.su.lt/studdarbai/vaidos/archimedas.html