Лабораторна робота № 6. З’ясування умов плавання тіл - Максимович

• ГДЗ Фізика 7 клас Максимович

Мета: перевірити на досліді умови плавання тіл.

Обладнання: важільні терези, набір важків, мензурка з водою, пробірка з пробкою, дротяний гачок або нитка, фільтрувальний папір або суха тканина, посудина із сухим піском

Розрахунки

Дослід 1 (пробірка плаває на поверхні):

• Початковий об’єм води: $V_1 = 100 \, \text{см}^3 = 0,0001 \, \text{м}^3$.
• Об’єм води після занурення: $V_2 = 150 \, \text{см}^3 = 0,00015 \, \text{м}^3$.
• Об’єм зануреної частини: $V_{\text{зан. част. тіла}} = V_2 - V_1 = 0,00015 - 0,0001 = 0,00005 \, \text{м}^3$.
• Сила Архімеда: $F_{\text{в}} = \rho_{\text{води}} g V_{\text{зан. част. тіла}} = 1000 \cdot 9,8 \cdot 0,00005 = 0,49 \, \text{Н}$.
• Маса пробірки з піском: $m = 40 \, \text{г} = 0,04 \, \text{кг}$.
• Сила тяжіння: $F_{\text{тяж}} = mg = 0,04 \cdot 9,8 = 0,39 \, \text{Н}$.

Дослід 2 (пробірка плаває всередині рідини):

• Початковий об’єм води: $V_1 = 100\,\text{см}^3 = 0,0001\,\text{м}^3$.
• Об’єм води після занурення: $V_2 = 200\,\text{см}^3 = 0,0002\,\text{м}^3$.
• Об’єм зануреної частини: $V_{\text{зан. част. тіла}} = V_2 - V_1 = 0,0002 - 0,0001 = 0,0001\,\text{м}^3$.
• Сила Архімеда: $F_{\text{в}} = \rho_{\text{води}} g V_{\text{зан. част. тіла}} = 1000\cdot9,8\cdot0,0001=0,98\,\text{Н}$.
• Маса пробірки з піском: $m=100\,\text{г}=0,1\,\text{кг}$.
• Сила тяжіння: $F_{\text{тяж}}=mg=0,1\cdot9,8=0,98\,\text{Н}$.

Дослід 3 (пробірка тоне):

• Початковий об’єм води: $V_1=100\,\text{см}^3=0,0001\,\text{м}^3$.
• Об’єм води після занурення: $V_2=250\,\text{см}^3=0,00025\,\text{м}^3$.
• Об’єм зануреної частини: $V_{\text{зан. част. тіла}}=V_2-V_1=0,00025-0,0001=0,00015\,\text{м}^3$.
• Сила Архімеда: $F_{\text{в}}=\rho_{\text{води}}gV_{\text{зан. част. тіла}}=1000\cdot9,8\cdot0,00015=1,47\,\text{Н}$.
• Маса пробірки з піском: $m=200\,\text{г}=0,2\,\text{кг}$.
• Сила тяжіння: $F_{\text{тяж}}=mg=0,2\cdot9,8=1,96\,\text{Н}$

Таблиця результатів

Висновок

У ході дослідження було перевірено умови плавання тіл у рідині:

• Якщо сила Архімеда більша за силу тяжіння ($F_{\text{в}}>F_{\text{тяж}}$), тіло плаває на поверхні.
• Якщо сили рівні ($F_{\text{в}}=F_{\text{тяж}}$), тіло плаває всередині рідини.
• Якщо сила Архімеда менша за силу тяжіння ($F_{\text{в}}<F_{\text{тяж}}$), тіло тоне.

Отримані результати підтверджують закон Архімеда та можуть бути використані у суднобудуванні та для визначення щільності тіл у рідинах.