Плавание тел. Физика

Плавание тел. Физика.

Наблюдения и опыты показывают, что некоторые тела плавают на поверхности воды, другие же тонут.

На рисунке 112 изображено Плавающее бревноплавающее бревно. Если это бревно распилить на доски, то каждая доска тоже будет плавать на поверхности воды. Плавает также
лодка, изготовленная йз деревянных досок. Плавает и стальной пароход. Но отдельные стальные листы, из которых сделан корпус парохода, тонут.
На рисунке 113 изображены железная пластинка, потонувшая воде, и плавающая коробка, сделанная из этой пластинки.

Железная пластинка тонет
Почему же железная пластинка тонет, а коробка, сделанная из той же пластинки, не только сама плавает, но несёт ещё и груз в виде
небольшой гирьки? Чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к опыту.
Плавающая коробкаНаполним отливной сосуд водой. Взвесим железную коробку с гирькой и осторожно опустим её на поверхность воды в отливном сосуде. Опустившись немного в воду, коробка вытеснит часть воды из отливного сосуда в мензурку (рис. 114). По объёму вытесненной в мензурку из отливного сосуда воды определим её вес. Сравнивая вес этой воды с весом коробки и гирьки, мы увидим, что они равны между собой.
Значит, вес воды, вытесненной плавающей коробкой, равен весу коробки с гирькой.
Проделав такие же опыты с другими телами, плавающими в разных жидкостях: в воде, спирте, в растворе соли, мы увидим, что вес жидкости, вытесненной плавающим телом, всегда равен весу тела.
Но вес жидкости, вытесненной телом, равен выталкивающей силе, с которой жидкость действует на это тело, поэтому на вопрос: когда тело, погружённое в жидкость, будет плавать в ней, можно ответить так.

Выталкивающая сила

Тело может плавать, частично или полностью погрузившись в жидкость. В предыдущем опыте коробка с гирькой плавала, погрузившись в воду частично.
Полностью погрузившись в воду, может плавать подводная лодка (рис. 115).

Разрез подводной лодки

Животные и рыбы, обитающие в воде, плавают в ней на различной глубине. При этом выталкивающая сила, действующая на них, равна их весу.
Посмотрим, что происходит а находящимися в жидкости телами, если выталкивающая сила оказывается больше или меньше их веса.
Мы видели, что железная пластинка в воде тонет. В воде тонут и камни (рис. 116).

Аквариум

Вес воды, вытесненной пластинкой или камнем,
меньше их собственного веса. Поэтому выталкивающая сила, действующая на них, меньше их веса.
Пузырьки воздуха в воде всплывают (рис. 116).
Выталкивающая сила, равная весу воды, вытесненной пузырьком воздуха, больше его веса. Сделаем выводы.
1) Если выталкивающая сила, действующая на тело со стороны жидкости, больше веса тела, то тело всплывает,
2) Когда выталкивающая сила равна весу тела, тело плавает на поверхности или внутри жидкости.
3) Тело тонет, если выталкивающая сила меньше его веса.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *