दैनिक जीवन से ज्ञात होता है कि शरीर को पानी में डुबाने पर उसका वजन कम हो जाता है। यह घटना आधारित है, उदाहरण के लिए, जहाजों का नेविगेशन।

गुरुत्वाकर्षण के विपरीत दिशा में किसी बल के अस्तित्व के कारण गुब्बारे हवा में उठते हैं। जिस बल से कोई द्रव या गैस अपने में डूबे हुए पिंड पर कार्य करता है, उसे आर्किमिडीज बल भी कहा जाता है। इस बल की प्रकृति पर विचार करें।

जैसा कि आप जानते हैं, कोई द्रव (या गैस) उसमें डूबे हुए पिंड की सतह के प्रत्येक बिंदु पर कुछ दबाव डालता है। लेकिन बिंदु जितना नीचे होता है, उस पर उतना ही अधिक दबाव पड़ता है।

नतीजतन, ऊपरी चेहरे की तुलना में शरीर के निचले चेहरों पर अधिक दबाव डाला जाता है। इसका मतलब है कि नीचे से शरीर पर लगने वाला बल ऊपर से उस पर लगने वाले बल से अधिक है।

इसका मतलब यह है कि एक तरल (या गैस) इसमें डूबे हुए शरीर पर कुछ ऊपर की ओर बल के साथ कार्य करता है। ध्यान दें कि यदि शरीर की निचली सतह तरल के साथ बर्तन के तल के खिलाफ आराम से फिट हो जाती है, तो तरल शरीर पर नीचे की ओर बल के साथ कार्य करता है, तब से यह केवल शरीर के ऊपरी हिस्से पर नीचे के नीचे घुसे बिना ही दबाएगा एक। तब आर्किमिडीज की शक्ति अनुपस्थित होती है।

शरीर पर कार्य करने वाले आर्किमिडीज बल का परिमाण

किसी तरल या गैस में डूबे हुए पिंड पर कार्य करने वाले आर्किमिडीज बल के परिमाण पर विचार करें। आइए हम (मानसिक रूप से) इस शरीर के आयतन में शरीर को एक तरल (या गैस) से बदलें। जाहिर है, यह आयतन आसपास के तरल (या गैस) के सापेक्ष आराम पर है।

यह पता चला है कि किसी दिए गए आयतन पर कार्य करने वाला आर्किमिडीज़ बल निरपेक्ष मान में गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर और दिशा में विपरीत होता है।

इसलिए निष्कर्ष:किसी तरल या गैस में डूबे हुए पिंड पर कार्य करने वाला आर्किमिडीज़ बल इस पिंड के आयतन में तरल या गैस के भार के निरपेक्ष मान के बराबर होता है, और दिशा में विपरीत होता है, अर्थात। इसकी गणना सूत्र p*g*V का उपयोग करके की जा सकती है, जहां p एक तरल या गैस का घनत्व है, g मुक्त गिरावट त्वरण है, V शरीर का आयतन है।

हालांकि, गैस के लिए यह हमेशा सच नहीं होता, क्योंकि अलग-अलग ऊंचाई पर इसका घनत्व अलग-अलग होता है। इस सूत्र से यह निष्कर्ष निकलता है कि यदि पिण्ड का औसत घनत्व उस द्रव (या गैस) के घनत्व से अधिक है जिसमें पिण्ड डूबा हुआ है, तो पिण्ड का भार उसके आयतन में द्रव के भार से अधिक होता है, और शरीर डूब जाता है

यदि पिंड का औसत घनत्व तरल या गैस के घनत्व के बराबर है, तो पिंड तरल या गैस की मोटाई में आराम पर है, तैरता या डूबता नहीं है, क्योंकि आर्किमिडीज का बल शरीर पर कार्य करने वाले गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा संतुलित होता है; यदि शरीर का औसत घनत्व तरल या गैस के घनत्व से कम है, तो शरीर तैरता है।

कार्य उदाहरण

एक उदाहरण पर विचार करें। एक एल्यूमीनियम सिलेंडर में हवा में 54 N और किसी तरल में 40 N का वजन होता है। तरल का घनत्व निर्धारित करें।

फेसला। आइए सिलेंडर का आयतन ज्ञात करें: V=P/g/p, जहाँ V आयतन है, P शरीर का भार है, p1 शरीर का घनत्व है, अर्थात। वी=54 एन: 10 एन/किग्रा: 2700 किग्रा/एम3 = 0.002 एम3

आइए आर्किमिडीज का बल ज्ञात करें, जो हवा और पानी में भार के अंतर के बराबर है।

पाठ प्रकार:. नई सामग्री की व्याख्या।

पाठ मकसद:

• पहले सीखी गई सामग्री की समीक्षा करें।
• नई सामग्री की धारणा के लिए छात्रों को तैयार करने के लिए "उनमें डूबे हुए शरीर पर तरल और गैस की क्रिया। आर्किमिडीयन बल" - अवधारणा से कौशल तक;
• उत्प्लावक बल का कारण ज्ञात कीजिए;
• गणना के लिए एक सूत्र प्राप्त करें और व्यवहार में आर्किमिडीज की ताकत का निर्धारण करने के तरीकों के साथ आएं;
• विभिन्न मापदंडों पर इस बल की निर्भरता का अन्वेषण करें, और लापता मापदंडों का निर्धारण कैसे करें;
• गुणात्मक समस्याओं को हल करने के लिए अध्ययन की गई सामग्री को समेकित करने के लिए, अनुभव द्वारा परीक्षण के बाद, व्यावहारिक कौशल के विकास को बढ़ावा देने के लिए, एक नई स्थिति में पहले सीखे गए विश्लेषण, सामान्यीकरण और लागू करने की क्षमता।

पाठ के मुख्य प्रश्न:

• तरल और गैस में दबाव।
• दबाव का बल।
• उनमें डूबे किसी पिंड पर द्रव और गैस की क्रिया।
• विभिन्न तरीकों से आर्किमिडीज की शक्ति को खोजने की क्षमता।
• मापदंडों पर आर्किमिडीज बल की निर्भरता की जांच करें।
• गुणात्मक समस्याओं को हल करने में अर्जित ज्ञान को लागू करने और अनुभव द्वारा समाधान की शुद्धता को सत्यापित करने की क्षमता।

शिक्षा के साधन:आर्किमिडीज की एक बाल्टी, एक ज्वार के साथ एक पोत, एक प्रदर्शन डायनेमोमीटर, एक तिपाई, समान मात्रा और समान द्रव्यमान के पिंड, पानी के साथ एक बर्तन, तराजू, वजन, 2 समान गिलास, एक स्नातक सिलेंडर, एक शासक, बकुशिन्स्की का डायनेमोमीटर .

शिक्षण योजना:

I. दोहराव

द्वितीय. डेमो और नई सामग्री

1) समस्या: टेनिस बॉल पानी से बाहर क्यों कूद गई? उत्तर: पानी बाहर धकेल दिया

2) पानी में किसी भारी वस्तु को उठाना क्यों संभव है जिसे जमीन पर नहीं उठाया जा सकता है? (पानी मदद करता है)
इस प्रकार, यह पता चला है कि एक दबाव बल तरल की तरफ से तरल में डूबे हुए शरीर पर कार्य करता है, जिसे निर्देशित किया जाता है? .. ऊपर!
आइए सैद्धांतिक रूप से यह जानने का प्रयास करें कि यह बल क्यों उत्पन्न होता है। ऐसा करने के लिए, एक तरल में डूबे एक आयताकार समानांतर चतुर्भुज के रूप में एक शरीर पर विचार करें और संबंधित आकृति बनाएं।

S ऊपरी और निचले आधारों का क्षेत्रफल है
एच 1 - ऊपरी चेहरे के ऊपर तरल स्तंभ की ऊंचाई
एच 2 - निचले चेहरे के स्तर पर तरल स्तंभ की ऊंचाई
पी 1 - ऊपर से तरल स्तंभ का दबाव
पी 2 - निचले चेहरे के स्तर पर तरल स्तंभ का दबाव
एफ 1 - ऊपरी चेहरे पर द्रव दबाव का बल
एफ 2 - निचले चेहरे पर द्रव के दबाव का बल

इन बलों का परिणाम अधिक से अधिक बल F 2 की ओर निर्देशित होता है, अर्थात। यूपी। यह उत्प्लावन बल है, जिसे आर्किमिडीज बल भी कहा जाता है।

एफ आर्क \u003d एफ ने बाहर निकाला \u003d एफ 2 - एफ 1

इस प्रकार, यह स्पष्ट हो गया कि टेनिस बॉल पानी से बाहर क्यों कूदी। लेकिन तरल शरीर पर हर तरफ से काम करता है, यानी। पार्श्व चेहरों पर भी कार्य करता है, लेकिन ये बल शरीर को संकुचित करते हैं, विकृत करते हैं, और उनकी क्रिया से शरीर ऊपर की ओर नहीं बढ़ता है। इस प्रकार, हमने एक तरल में डूबे हुए शरीर पर कार्य करने वाले परिणामी बल के रूप में एक उत्प्लावक बल के अस्तित्व को सिद्ध किया है और इसकी दिशा निर्धारित की है: लंबवत ऊपर की ओर। टेनिस बॉल के साथ - सब कुछ स्पष्ट है। और भारी वस्तुएं तरल में हल्की क्यों होती हैं, विशेष रूप से पानी में? किसी द्रव में डूबे हुए पिंड पर लगने वाले बलों पर विचार करें।

यदि पिंड को डायनेमोमीटर से निलंबित किया जाता है, तो यह पिंड P का भार दर्शाता है, जो संख्यात्मक रूप से गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर है, क्योंकि। शरीर आराम पर है।
यदि पिंड हवा में है, तो यह वजन P दिखाएगा। तरल में, डायनेमोमीटर वजन P 1 भी दिखाएगा, लेकिन यह आर्किमिडीज बल P 1 = P - F आर्क के मान से कम होगा। द्रव में शरीर का भार जितना कम होगा, आर्किमिडीज का बल उतना ही अधिक होगा। इस प्रकार, आर्किमिडीज बल को किसी पिंड के वायु और द्रव में भार के बीच के अंतर के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।
इस प्रकार, हमें आर्किमिडीज की ताकत निर्धारित करने का पहला तरीका मिला:

एफ आर्क \u003d पी - पी 1

आइए सिलेंडर पर अभिनय करने वाले FArx को परिभाषित करें: यह कार्य छात्रों द्वारा उनके कार्यस्थलों पर किया जाता है।

पी = 1 एन
पी 1 \u003d 0.65 एन
एफ आर्क \u003d 1 - 0.65 \u003d 0.35 (एन)

बी) आइए एक और प्रयोग देखें और शायद आप अनुमान लगा सकते हैं कि आप आर्किमिडीज की ताकत को और कैसे निर्धारित कर सकते हैं।

शरीर के विसर्जित होने के बाद पानी का कुछ हिस्सा बाहर निकल गया, डायनेमोमीटर कम वजन दिखाने लगा। और अब हम शरीर द्वारा विस्थापित पानी को बाल्टी में डालते हैं। डायनेमोमीटर फिर से हवा में इस डिवाइस का वजन दिखाएगा।
आर्किमिडीज की ताकत क्या है? (विस्थापित पानी का वजन)

निष्कर्ष:एक तरल में पूरी तरह से डूबे हुए शरीर को धकेलने वाला बल इस पिंड के आयतन में तरल के भार के बराबर होता है; गैस में - सब कुछ समान है, लेकिन वहां आर्किमिडीज बल कई गुना कम है।
अच्छा, अब मुझे बताओ: एक तरह से आर्किमिडीज II की ताकत का निर्धारण कैसे करें?

जवाब: जलमग्न पिंड द्वारा विस्थापित द्रव को एकत्रित करें और उसका वजन करें।

एफ आर्क \u003d पी विस्थापित द्रव \u003d आर डब्ल्यू

(II) - आर्किमिडीज का नियम व्यवहार में निर्धारित होता है - छात्र करता है।

हम उसी पिंड को कम ज्वार वाले बर्तन में विसर्जित करते हैं, इसे तौलते हैं और एफ आर्क पाते हैं।
अनुभव का प्रदर्शन करते समय, हम वजन के नियमों को याद करते हैं।

एम डब्ल्यू = 0.035 किग्रा
आर डब्ल्यू = एम डब्ल्यू * जी = 0.35 एच
एफ ए \u003d पी डब्ल्यू \u003d 0.35 एच

निष्कर्ष:यदि हम विधि I और II द्वारा निर्धारित आर्किमिडीज की ताकत की तुलना करते हैं, तो हम देखते हैं कि परिणाम समान है। दूसरे तरीके से, यदि कोई डायनेमोमीटर नहीं है, लेकिन तराजू हैं, तो आप FArx निर्धारित कर सकते हैं।

सी) लेकिन द्वितीय विधि आपको एफ आर्क को दूसरे तरीके से निर्धारित करने की अनुमति देती है। हमें वह मिला

एफ आर्क \u003d पी विस्थापित द्रव \u003d आर डब्ल्यू
आर एफ = एम एफ * जी = डब्ल्यू*वी शरीर*जी

इस प्रकार, शरीर का वी डब्ल्यू = वी (III)। यह सूत्र आर्किमिडीज के नियम का गणितीय संकेतन है। इसलिए, यदि हम जानते हैं कि शरीर किस तरल पदार्थ में डूबा हुआ है, इसका आयतन है, तो इस सूत्र का उपयोग करके FArx की गणना की जा सकती है।

प्रश्न: और अगर मात्रा अज्ञात है?

जवाब: यदि शरीर का आयतन अज्ञात है, तो इसे एक स्नातक किए गए सिलेंडर (हमने इसे पहली तिमाही में सीखा) या एक शासक का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है।

छात्र एक ही शरीर का आयतन निर्धारित करते हैं, पहले एक समानांतर चतुर्भुज के आयतन के सूत्र को याद करते हैं।

निष्कर्ष:फिर से, वही परिणाम प्राप्त हुआ: 0.35 N। इस प्रकार, FArx का मान इसके निर्धारण की विधि पर निर्भर नहीं करता है।

III. एंकरिंग

आर 1 \u003d आर - एफ आर्क

अभ्यास 1:उसी शरीर को पहले पानी में और फिर तेल में रखें। इन तरल पदार्थों में अभिनय करने वाले FArx की तुलना करें।

जवाब: F पानी में आर्क तेल की अपेक्षा अधिक होता है, क्योंकि पानी में शरीर का वजन तेल की तुलना में कम होता है। यह व्युत्पन्न सूत्र (1) से सहमत है।

कार्य 2:शरीर को पूरी तरह से आधा पानी में डुबोएं। एफ आर्क को परिभाषित करें

वही, सूत्र (1) के साथ पूर्ण संयोग। वी 1 > वी 2 , एफ आर्क1 > एफ आर्क2

कार्य 3:पानी में विभिन्न सामग्रियों से समान मात्रा के निकायों को विसर्जित करें। एफ आर्क को परिभाषित करें। मैं रास्ता जांचें।

निष्कर्ष:एफ आर्क पदार्थ पर निर्भर नहीं करता है, शरीर का आयतन महत्वपूर्ण है।

कार्य 4:पिंडों पर अभिनय करने वाले आर्किमिडीज बल को ग्राफिक रूप से चित्रित करें।

चतुर्थ। पाठ सारांश

- हमने पाठ में क्या सीखा?

• एक नई ताकत से परिचित हुआ - आर्किमिडीज की ताकत;
• पता चला कि यह एक तरल में डूबे हुए शरीर पर नीचे और ऊपर से दबाव के एक अलग बल का परिणाम है, और ऊपर की ओर निर्देशित है;
• इस बल को दो तरीकों से निर्धारित करना अभ्यास में सीखा;
• उन्होंने गणना के लिए एक सूत्र निकाला और पाया कि FArx केवल तरल के घनत्व और शरीर के डूबे हुए हिस्से की मात्रा पर निर्भर करता है, और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह शरीर किस पदार्थ से बना है;
• पहले से अध्ययन की गई सामग्री को दोहराया: दबाव, दबाव बल, द्रव्यमान और इसे घनत्व और मात्रा, शरीर के वजन के माध्यम से कैसे व्यक्त किया जाए;
• पहले हासिल किए गए व्यावहारिक कार्य के कौशल को समेकित करना: एक डायनेमोमीटर के साथ बल को मापना, एक संतुलन पैमाने पर शरीर के वजन का निर्धारण करना, एक स्नातक किए गए सिलेंडर का उपयोग करके निकायों की मात्रा निर्धारित करना, एक समानांतर चतुर्भुज की मात्रा के लिए सूत्र को याद किया;
• एक बार फिर आश्वस्त हो गया कि गणित के बिना भौतिकी मौजूद नहीं है।

वी. होमवर्क

• नोटबुक में बने नोट्स को ध्यान से पढ़ें;
• पढ़ें 48, 49;
• भूतपूर्व। 32 (1-3)

- आपने कक्षा में अच्छा काम किया। आप सभी के सहयोग के लिए धन्यवाद!

साहित्य:

1. ए.वी. पेरीश्किन, एन.ए. मातृभूमि"भौतिकी 7", मास्को, "ज्ञानोदय", 1989
2. मुझे। टुल्चिंस्की"भौतिकी 6-7 कोशिकाओं में गुणात्मक कार्य", मॉस्को, "प्रोवेशचेनी", 1976
3. एल.ए. किरिको"भौतिकी में स्वतंत्र और नियंत्रण कार्य। बहु-स्तरीय उपदेशात्मक सामग्री ग्रेड 7. यांत्रिकी। तरल पदार्थ और गैसों का दबाव", मास्को-खार्कोव, "इलेक्सा" व्यायामशाला", 1998
4. "ग्रेड 7-11 में भौतिकी में नियंत्रण कार्य", उपदेशात्मक सामग्री, एड। ई.ई. इवांचिक, एस। वाई। शामशो, मास्को, "ज्ञानोदय", 1991
5. है। शुतोव, के.एम. गुरिनोविच"भौतिकी 7-8। व्यावहारिक समस्याओं का समाधान", पाठ्यपुस्तक, मिन्स्क, "आधुनिक शब्द", 1997
6. "भौतिकी में एक आत्मकेंद्रित आधार पर मॉड्यूलर इंट्रास्कूल नियंत्रण", पद्धति संबंधी मैनुअल, COMP। ई.एफ. अव्रुतिना, टी.जी. बाज़िलेविच, कलुगा, "एडेल", 1997

1. पानी में डूबे हुए पिंडों के साथ अनुभव का प्रदर्शन। 2. तरल में शरीर के वजन को कम करने में अनुभव का प्रदर्शन। 3. उत्प्लावन बल का निर्धारण। 4. आर्किमिडीज बल के सूत्र की व्युत्पत्ति। 5. आर्किमिडीज के कानून का निर्माण। 6. आर्किमिडीज बल का मापन। 7. आर्किमिडीज की किंवदंती।

तरल संग्रह में शरीर के वजन को कम करने का अनुभव। 4bc e4a7e9815cd9 /देखें/

उत्प्लावन बल की परिभाषा यह ज्ञात है कि कोई भी द्रव उसमें डूबे हुए पिंड पर चारों ओर से दबाव डालता है: ऊपर से, नीचे से और पक्षों से। शरीर ऊपर क्यों तैरता है? यह ज्ञात है कि शरीर पर कोई भी तरल दबाव सभी तरफ से इसमें डूबा हुआ है: ऊपर से, और नीचे से, और पक्षों से। शरीर ऊपर क्यों तैरता है? किसी द्रव या गैस में डूबा हुआ पिंड ऊपर की ओर बढ़ने वाले बल के अधीन होता है जिसे पुशिंग या आर्किमिडीयन बल () कहा जाता है। किसी द्रव या गैस में डूबा हुआ पिंड ऊपर की ओर बढ़ने वाले बल के अधीन होता है जिसे पुशिंग या आर्किमिडीयन बल () कहा जाता है।

उन बलों पर विचार करें जो इसमें डूबे हुए शरीर पर तरल की तरफ से कार्य करते हैं। शरीर के किनारों पर अभिनय करने वाले बल समान क्यों हैं और एक दूसरे को संतुलित करते हैं? शरीर के पार्श्व चेहरों पर कार्य करने वाले बल समान और एक दूसरे को संतुलित क्यों करते हैं? लेकिन शरीर के ऊपरी और निचले चेहरों पर कार्य करने वाले बल समान नहीं होते हैं। क्यों? लेकिन शरीर के ऊपरी और निचले चेहरों पर कार्य करने वाले बल समान नहीं होते हैं। क्यों? एफ 1 एफ 1 एफ 2 एफ 2 एफ 2 एफ 1 एफ 1 एच 2 एच 2 एच 1 एच 1

आर्किमिडीज के नियम का निरूपण किसी तरल या गैस में पूरी तरह से (या आंशिक रूप से) डूबा हुआ पिंड पिंड के आयतन (या उसमें डूबे हुए हिस्से) में लिए गए तरल के वजन के बराबर एक उत्प्लावक बल का अनुभव करता है। एक तरल या गैस में पूरी तरह से (या आंशिक रूप से) डूबा हुआ शरीर, शरीर के आयतन (या इसके डूबे हुए हिस्से) में लिए गए तरल के वजन के बराबर एक उत्प्लावक बल के अधीन होता है।

आर्किमिडीयन बल को मापना संग्रह.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab- 44a7-ae71-8f619b096d5a/view/ - वीडियो का लिंक "आर्किमिडीयन बल को मापना" संग्रह.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab - 44a7- ae71-8f619b096d5a/देखें/

पानी के नीचे हम आसानी से एक पत्थर उठा सकते हैं, जिसे हम हवा में मुश्किल से उठा सकते हैं। यदि तू काग को जल में डुबाकर अपने हाथ से वहीं छोड़ दे;तो वह पॉप अप हो जाएगी। इन घटनाओं को कैसे समझाया जा सकता है? हम जानते हैं कि द्रव बर्तन के तल और दीवारों पर दबता है, और यदि उसके अंदर कोई ठोस पिंड रखा जाता है, तो वह भी दबाव के अधीन होगा।

उन दबाव बलों पर विचार करें जो इसमें डूबे हुए शरीर पर तरल की तरफ से कार्य करते हैं। तर्क करना आसान बनाने के लिए, हम एक ऐसे पिंड का चयन करते हैं जिसमें तरल की मुक्त सतह के समानांतर आधारों के साथ समानांतर चतुर्भुज का आकार होता है (चित्र 135)। शरीर के पार्श्व चेहरों पर कार्य करने वाले बल जोड़े में समान होते हैं और एक दूसरे को संतुलित करते हैं।इन बलों के प्रभाव में, शरीर केवल सिकुड़ता है। लेकिन शरीर के ऊपरी और निचले चेहरों पर कार्य करने वाले बल समान नहीं होते हैं। ऊपरी फलक पर ऊपर से H, ऊँचाई के एक द्रव स्तंभ F1, बल के साथ दबाते हैं। शरीर के निचले हिस्से के स्तर पर, दबाव h2 ऊंचाई का एक तरल स्तंभ उत्पन्न करता है। यह दबाव, जैसा कि हम जानते हैं, द्रव के अंदर सभी दिशाओं में संचारित होता है। नतीजतन, ऊंचाई का एक तरल स्तंभ h2 एक बल F2 के साथ शरीर के निचले चेहरे पर नीचे से ऊपर की ओर दबाता है। लेकिनh2 अधिकh1, इसलिए, बल F2 का मापांक बल F1 के मापांक से अधिक है।इसलिए, शरीर को F2-F1 बलों के बीच के अंतर के बराबर बल F के साथ द्रव से बाहर धकेल दिया जाता है।

किसी पिंड को तरल से बाहर धकेलने वाले बल का अस्तित्व प्रयोगात्मक रूप से खोजना आसान है।

चित्र 136, α अंत में एक तीर के साथ वसंत से निलंबित एक शरीर को दर्शाता है। स्प्रिंग के विस्तार को तिपाई पर एक तीर सूचक द्वारा चिह्नित किया जाता है। जब शरीर को पानी में उतारा जाता है, तो वसंत कम हो जाता है (चित्र 136, बी)। वही संक्षेप यदि आप नीचे से शरीर पर कार्य करते हैं तो स्प्रिंग्स निकलेंगेकुछ बल के साथ, जैसे हाथ।

इसलिए, अनुभव इस बात की पुष्टि करता है कि किसी द्रव में किसी पिंड पर कार्य करने वाला बल इस पिंड को तरल से बाहर धकेलता है।

जैसा कि हम जानते हैं, गैसें कई तरह से द्रवों के समान होती हैं। पास्कल का नियम उन पर भी लागू होता है। इसलिए, गैस में पिंडों पर एक बल कार्य करता है, उन्हें गैस से बाहर धकेलता है। इस बल के प्रभाव में गुब्बारे ऊपर उठते हैं।किसी पिंड को गैस से बाहर धकेलने वाले बल के अस्तित्व को भी प्रयोगात्मक रूप से देखा जा सकता है।

एक कांच की गेंद या एक डाट के साथ बंद एक बड़े फ्लास्क को छोटे पैमाने के पैन से निलंबित कर दिया जाता है। तराजू संतुलन। फिर फ्लास्क (या गेंद) के नीचे एक चौड़ा बर्तन रखा जाता है ताकि वह पूरे फ्लास्क को घेर ले। बर्तन कार्बन डाइऑक्साइड से भरा है, जिसका घनत्व हवा के घनत्व से अधिक है। इस मामले में, तराजू का संतुलन गड़बड़ा जाता है।एक निलंबित फ्लास्क वाला प्याला ऊपर उठता है (चित्र 137)। कार्बन डाइऑक्साइड में डूबे एक फ्लास्क में हवा में उस पर कार्य करने की तुलना में अधिक उत्प्लावक बल होता है।

किसी पिंड को किसी तरल या गैस से बाहर धकेलने वाला बल इस पिंड पर लगाए गए गुरुत्वाकर्षण बल के विपरीत निर्देशित होता है, इसलिए यदि किसी पिंड को किसी तरल या गैस में तौला जाता है, तो उसका भार निर्वात (शून्यता) में भार से कम होगा।

यह बताता है कि क्यों पानी में हम आसानी से ऐसे शरीर उठा लेते हैं जिन्हें हम हवा में मुश्किल से ही रख पाते हैं।

आर्किमिडीज ( 287-212 ई.पू) एक प्राचीन यूनानी वैज्ञानिक, भौतिक विज्ञानी और गणितज्ञ हैं। उन्होंने लीवर के नियम की स्थापना की, हाइड्रोस्टैटिक्स के कानून की खोज की, जो उनके नाम पर है।

प्रशन।

1. जीवन से आपको कौन-सी घटनाएँ ज्ञात हैं जो एक उत्प्लावन बल के अस्तित्व का संकेत देती हैं?
2. पास्कल के नियम के आधार पर किसी पिंड पर कार्य करने वाले उत्प्लावन बल के अस्तित्व को कैसे सिद्ध किया जाए, तरल में विसर्जित?
3. प्रयोग द्वारा कैसे दिखाया जाए कि एक तरल में एक शरीर पर उत्प्लावन बल कार्य करता है?
4. कोई प्रायोगिक रूप से कैसे दिखा सकता है कि गैस में किसी पिंड पर उत्प्लावन बल भी कार्य करता है?

कक्षा 7 में भौतिकी के एक पाठ का सारांश।

विषय: उनमें डूबे हुए शरीर पर तरल और गैस की क्रिया।

पाठ प्रकार: संयुक्त।

पाठ मकसद:

शैक्षिक: स्कूली बच्चों को नई भौतिक घटनाओं से परिचित कराना - इसमें डूबे हुए शरीर पर तरल पदार्थ की क्रिया; यह स्थापित करना कि उत्प्लावन बल किन कारकों पर निर्भर करता है, किस पर निर्भर नहीं करता है;

शैक्षिक: भौतिकी में संज्ञानात्मक रुचि का गठन; एक दूसरे के प्रति सहिष्णु रवैया को बढ़ावा देना;

विकासशील: ज्ञान का विश्लेषण, तुलना, व्यवस्थित करने के लिए बौद्धिक कौशल का निर्माण।

कार्य:

उत्प्लावन बल के बारे में ज्ञान का निर्माण, गुणवत्ता की समस्याओं को हल करने के लिए प्राप्त ज्ञान को लागू करने की क्षमता

अनुसंधान कौशल का विकास: लक्ष्य निर्धारित करना, निरीक्षण करना, विश्लेषण करना, निष्कर्ष निकालना

संचार कौशल का गठन: एक जोड़ी, समूह में बातचीत करें, अपनी बात व्यक्त करें

चिंतनशील कौशल का विकास: स्व-मूल्यांकन करना, कार्यक्रम की आवश्यकताओं के साथ उनके ज्ञान के स्तर को सहसंबद्ध करना।

नए ज्ञान के स्वतंत्र अधिग्रहण के कौशल को पढ़ाना;

नई सामग्री के अध्ययन में छात्रों की सचेत गतिविधि का गठन;

अवलोकन, विश्लेषण, निष्कर्ष निकालने की क्षमता का गठन;

संयुक्त अनुभूति की प्रक्रिया में सहयोग कौशल का गठन।

नियोजित परिणाम:

निजी:शैक्षिक समस्या के लिए भावनात्मक रूप से मूल्यवान दृष्टिकोण की अभिव्यक्ति; सीखने की प्रक्रिया के लिए रचनात्मक रवैया;

आसपास की दुनिया के ज्ञान में रुचि का गठन;

महत्वपूर्ण जरूरतों को पूरा करने के लिए उनकी गतिविधियों के परिणामों का मूल्य स्थापित करना;

मेटासब्जेक्ट:नए ज्ञान के स्वतंत्र अधिग्रहण के कौशल में महारत हासिल करना, शैक्षिक गतिविधियों का संगठन, लक्ष्य निर्धारित करना, योजना बनाना, आत्म-नियंत्रण और उनकी गतिविधियों के परिणामों का मूल्यांकन, उनके कार्यों के संभावित परिणामों की भविष्यवाणी करने की क्षमता;

उन्हें समझाने के लिए मूल तथ्यों और परिकल्पनाओं के बीच अंतर को समझना, ज्ञात तथ्यों की व्याख्या करने के लिए परिकल्पनाओं को सामने रखने के उदाहरणों पर गतिविधि के सार्वभौमिक तरीकों में महारत हासिल करना और सामने रखी गई परिकल्पनाओं का प्रायोगिक सत्यापन;

मौखिक, आलंकारिक, प्रतीकात्मक रूपों में जानकारी को देखने, संसाधित करने और प्रस्तुत करने के लिए कौशल का गठन, कार्यों के अनुसार प्राप्त जानकारी का विश्लेषण और प्रसंस्करण;

स्वतंत्र खोज, विश्लेषण और सूचना के चयन में अनुभव प्राप्त करना।

विषय:डायनेमोमीटर का उपयोग करके उत्प्लावन बल को मापने की क्षमता; भेद करें कि किन मामलों में यह बल अधिक (कम) है; पता करें कि ताकत किस पर निर्भर करती है।

उपकरण:डायनेमोमीटर, पानी के साथ बीकर, नमक के घोल वाला एक बर्तन, एक धागा, प्लास्टिसिन, एल्यूमीनियम सिलेंडर, एक पीतल का सिलेंडर, एक पैराफिन बॉल।

पाठ चरण

I. पाठ का संगठनात्मक क्षण। - 4 मि.

द्वितीय. ज्ञान की प्राप्ति (क्रॉसवर्ड पहेली)। - 4 मि.

III. प्रेरणा, समस्या कथन - 2 मिनट।

चतुर्थ। अनुसंधान, प्रयोग (छात्रों का स्वतंत्र कार्य)। - 12 मि.

वी। सामान्यीकरण और व्यवस्थितकरण (तालिका में भरना) - 5 मिनट।

VI. अध्ययन का समेकन (गुणात्मक कार्य, पहेलियाँ)। - 6 मि.

सातवीं। प्रतिबिंब (परीक्षण)। - 3 मि.

आठवीं। निष्कर्ष। गृहकार्य। - 1 मिनट।

कक्षाओं के दौरान:

I. संगठनात्मक क्षण:

हैलो दोस्तों! बैठ जाओ!

हमारे आज के पाठ का आदर्श वाक्य इम्मानुएल कांट का कथन होगा:

निस्संदेह, हमारा सारा ज्ञान अनुभव से शुरू होता है।

जैसा कि आप जानते हैं, अनुभव और अवलोकन ज्ञान के सबसे बड़े स्रोत हैं। और उन तक पहुंच आप में से प्रत्येक के लिए खुली है।

द्वितीय. वास्तविकीकरण।

आइए अपने पाठ की शुरुआत एक बौद्धिक वार्म-अप के साथ करें जो आपको उस ज्ञान पर ब्रश करने में मदद करेगा जिसकी आपको आज एक नया विषय सीखते समय आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, आपको निम्नलिखित भौतिक मात्राओं की गणना के लिए सूत्रों को याद रखना होगा:

शरीर का वजन।

तरल और गैस का दबाव।

दबाव का बल।

शरीर का द्रव्यमान।

सिलेंडर की मात्रा।

सूत्रों के साथ काम करना (एक मैच खोजें):

मैंमैंमैं प्रेरणा:

आइए एक नए विषय का अध्ययन करते समय इस ज्ञान का उपयोग करने का प्रयास करें।

प्रयोग:बर्तन के तल में एक पैराफिन बॉल होती है। पानी डालो, पैराफिन बॉल तैर गई है।

शरीर क्यों तैर रहा था?

(ऊपर की ओर निर्देशित बल उस पर कार्य करता है)।

क्या गैसें उनमें डूबे हुए शरीर पर कार्य करती हैं?

(हाँ, उदाहरण के लिए, एक गुब्बारा)। यदि लोगों को प्रश्न का उत्तर देना कठिन लगता है, तो आप पहले से छिपे हुए बच्चों के गुब्बारे का प्रदर्शन कर सकते हैं।

हम अपने पाठ का विषय कैसे बना सकते हैं?

आइए हमारे पाठ का विषय लिखें: "उनमें डूबे हुए शरीर पर तरल और गैस की क्रिया।"

चतुर्थ। नई सामग्री सीखना (अनुसंधान, प्रयोग)

आइए प्रयोगात्मक रूप से पता करें कि क्या किसी तरल में डूबे हुए सभी पिंड उत्प्लावन बल से प्रभावित होते हैं?

सामने का काम:

प्रत्येक टेबल पर आपके पास एक डायनेमोमीटर और एक धातु का सिलेंडर होता है।

वायु P1 में दिए गए पिंड का भार ज्ञात कीजिए।

इसे डायनामोमीटर से हटाए बिना, इस शरीर को पानी में डुबो दें और इस शरीर का वजन पानी P2 में निर्धारित करें।

परिणामों की तुलना करें और निष्कर्ष निकालें। (पी2< Р1).

समस्या:पानी में शरीर का वजन शरीर के वजन से कम क्यों होता है?

(पानी में एक शरीर पर कार्य करने वाला बल है और ऊपर की ओर निर्देशित है)

इस प्रकार, तरल या गैस में डूबे हुए किसी भी पिंड पर उत्प्लावन बल कार्य करता है। (निष्कर्ष एक नोटबुक में लिखें)। इस बल को आर्किमिडीज बल भी कहते हैं। और क्यों, हम थोड़ी देर बाद पता लगाएंगे।

- इस बारे में सोचें कि आप इसे कैसे कर सकते हैं?

/छात्र उत्तर - सत्यापन के लिए स्लाइड पर निष्कर्ष का शब्दांकन/

तो, हमने पाया कि आर्किमिडीज बल किसी तरल या गैस में डूबे हुए शरीर पर कार्य करता है।

हम अध्ययन जारी रखते हैं; आइए विचार करें कि उत्प्लावन बल किन कारकों (भौतिक मात्राओं) पर निर्भर करता है?

परिकल्पना:एफएपर निर्भर करता है:

शारीरिक घनत्व

शरीर की मात्रा

तरल घनत्व

गोता की गहराई से

शरीर के आकार से

और अब आइए समूहों में काम करें, इन सभी परिकल्पनाओं को प्रयोगात्मक रूप से परखने की कोशिश करें और पता करें कि कौन सी परिकल्पना सही है।

आखिरकार, जैसा कि हमारे हमवतन एम। वी। लोमोनोसोव ने कहा: "मैंने एक अनुभव को केवल कल्पना से पैदा हुए एक हजार राय से ऊपर रखा है।"

सामूहिक कार्य।

आइए हम यह निर्धारित करें कि उत्प्लावन बल किन तथ्यों पर निर्भर करता है या नहीं।

हम 4-5 लोगों के छोटे समूहों में टूट जाते हैं। प्रत्येक समूह को अपना कार्य मिलता है। हम जोड़ियों में काम करते हैं। आप में से प्रत्येक के पास अपने डेस्क पर एक कार्य और उसे पूरा करने के निर्देशों के साथ एक शोध पत्र है। कृपया अपनी शीट पर हस्ताक्षर करें और अध्ययन के लिए आगे बढ़ें।

पहले समूह के लिए कार्य।

उद्देश्य: यह पता लगाना कि क्या उत्प्लावन बल पिंड के द्रव्यमान और घनत्व पर निर्भर करता है।

उपकरण: पानी के साथ एक बर्तन, एक डायनेमोमीटर, एल्यूमीनियम और पीतल के सिलेंडर, एक धागा।

कार्य का क्रम:

1. एक एल्युमिनियम का बेलन लीजिए। हवा P1 में सिलेंडर का वजन निर्धारित करने के लिए एक डायनेमोमीटर का उपयोग करें।

2. डायनेमोमीटर से हटाए बिना, सिलेंडर को पानी में डुबोएं और इस सिलेंडर P2 का वजन निर्धारित करें।

3. बेलन पर लगने वाला उत्प्लावन बल ज्ञात कीजिए।

4. पीतल के बेलन के साथ प्रयोग को दोहराएं। तालिका में माप परिणाम दर्ज करें:

5. निकायों के घनत्व की तुलना करें (पाठ्यपुस्तक की तालिका संख्या 2, पृष्ठ 50 देखें) और निकायों पर कार्य करने वाले उत्प्लावक बलों की तुलना करें।

शरीर या द्रव्यमान के घनत्व पर उत्प्लावन बल की निर्भरता (निर्भरता नहीं) के बारे में निष्कर्ष निकालें।

निष्कर्ष:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

दूसरे समूह के लिए कार्य।

उद्देश्य: यह पता लगाना कि क्या उत्प्लावन बल पिंड के आयतन पर निर्भर करता है।

उपकरण: पानी के साथ एक बर्तन, प्लास्टिसिन से बने विभिन्न आकारों के शरीर, एक डायनेमोमीटर, एक धागा।

कार्य का क्रम:

कम आयतन वाली बॉडी लें और

इस शरीर को पानी में विसर्जित करें और पानी P2 में शरीर का वजन निर्धारित करें।

बड़े शरीर के साथ प्रयोग को दोहराएं।

दोनों स्थितियों में उत्प्लावन बल ज्ञात कीजिए। तालिका में परिणाम दर्ज करें:

परिणामों की तुलना करें और आयतन पर उत्प्लावन बल की निर्भरता (स्वतंत्रता) के बारे में निष्कर्ष निकालें।

तीसरे समूह के लिए कार्य।

उद्देश्य: यह पता लगाने के लिए कि क्या उत्प्लावक बल तरल में डूबे हुए शरीर के हिस्से के आयतन पर निर्भर करता है।

उपकरण: पानी के साथ एक बर्तन, एक डायनेमोमीटर, एक छोटा शरीर, एक धागा।

कार्य आदेश:

हवा में शरीर का वजन P1 _____________ निर्धारित करें।

शरीर को आधा पानी में विसर्जित करें और पानी में शरीर का वजन निर्धारित करें P2____________।

उत्प्लावकता बल Fvyt 1 = P1 - P2____________________________________________________ का निर्धारण करें।

शरीर को पूरी तरह से पानी में कम करें और पानी में शरीर का वजन निर्धारित करें 3____________________________।

उत्प्लावकता बल Fvyt 2 = P1 - P3_____________________________________________________ का निर्धारण करें।

उत्प्लावक बलों की तुलना करें: Fvyt1 और Fvyt2। तरल में डूबे हुए शरीर के हिस्से के आयतन पर उत्प्लावन बल की निर्भरता (निर्भरता नहीं) के बारे में निष्कर्ष निकालें।

निष्कर्ष:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

चौथे समूह के लिए कार्य।

उद्देश्य: यह पता लगाने के लिए कि क्या उत्प्लावक बल उस तरल के घनत्व पर निर्भर करता है जिसमें शरीर डूबा हुआ है।

उपकरण: एक डायनेमोमीटर, एक धागा, पानी वाला एक बर्तन, नमक के घोल वाला एक बर्तन, एक छोटा शरीर।

कार्य आदेश:

वायु P1 में पिंड का भार ज्ञात कीजिए।

शरीर को पूरी तरह से पानी के बर्तन में विसर्जित कर दें और पानी P2 में उसका वजन निर्धारित करें।

इस प्रयोग को नमक के घोल के साथ दोहराएं।

दोनों स्थितियों में उत्प्लावकता बलों का निर्धारण करें और परिणामों को सारणीबद्ध करें:

ये तरल पदार्थ कैसे भिन्न होते हैं?

विभिन्न द्रवों में किसी पिंड पर लगने वाले उत्प्लावन बलों के बारे में क्या कहा जा सकता है?

तरल के घनत्व पर उत्प्लावन बल की निर्भरता (स्वतंत्रता) के बारे में निष्कर्ष निकालें।

निष्कर्ष:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

पांचवें समूह को असाइनमेंट।

उद्देश्य: यह पता लगाने के लिए कि क्या उत्प्लावन बल तरल के अंदर शरीर के विसर्जन की गहराई पर निर्भर करता है।

उपकरण: पानी के साथ एक बर्तन, एक एल्यूमीनियम सिलेंडर, एक धागा, एक डायनेमोमीटर।

कार्य आदेश:

वायु P1 में पिंड का भार ज्ञात कीजिए।

पानी में शरीर का वजन h1 की गहराई पर और h1, P2 से अधिक h2 की गहराई पर निर्धारित करें।

विभिन्न गहराई पर शरीर पर अभिनय करने वाले उत्प्लावन बल की गणना करें। तालिका में माप और गणना के परिणाम रिकॉर्ड करें:

विभिन्न गहराई पर शरीर पर कार्य करने वाले उत्प्लावन बलों की तुलना करें।

तरल में शरीर के विसर्जन की गहराई पर उत्प्लावक बल की निर्भरता (स्वतंत्रता) के बारे में निष्कर्ष निकालें।

निष्कर्ष:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

छठे समूह को असाइनमेंट।

उद्देश्य: यह पता लगाना कि क्या उत्प्लावन बल तरल में डूबे हुए शरीर के आकार पर निर्भर करता है।

उपकरण: प्लास्टिसिन का एक टुकड़ा, पानी के साथ एक बर्तन, एक धागा, एक डायनेमोमीटर।

कार्य का क्रम:

प्लास्टिसिन के एक टुकड़े को गेंद का आकार दें।

हवा P1 में शरीर का वजन निर्धारित करें।

शरीर को पानी में कम करें और पानी P2 में शरीर का वजन निर्धारित करें।

शरीर पर अभिनय करने वाले उत्प्लावन बल का निर्धारण करें।

शरीर का आकार बदलें (घन, बेलन...)।

अनुभव दोहराएं। तालिका में माप और गणना के परिणाम रिकॉर्ड करें:

बलों की तुलना करें और शरीर के आकार पर उत्प्लावन बल की निर्भरता (स्वतंत्रता) के बारे में निष्कर्ष निकालें।

निष्कर्ष:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

वी. सामान्यीकरण और व्यवस्थितकरण

बोर्ड पर प्रत्येक समूह की रिपोर्ट के क्रम में, एक तालिका

बहुत अच्छा! सभी समूहों ने अपने कार्यों को पूरा किया।

प्राचीन यूनानी वैज्ञानिक आर्किमिडीज, जो तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में सिसिली के सिरैक्यूज़ शहर में रहते थे, ने सबसे पहले इस बल के अस्तित्व की ओर ध्यान आकर्षित किया। आप खुद ही देख लीजिए कि पहले क्या हुआ...

(वीडियो देखो)

इस प्रकार आर्किमिडीज ने हिरो की समस्या का समाधान खोजा। इसलिए, किसी द्रव या गैस में डूबे हुए पिंडों पर लगने वाले बल को हम कहते हैं आर्किमिडीज ताकत।

वीद्वितीय. जो सीखा है उसका समेकन। (स्लाइड्स पर क्वालिटी टास्क)

1. बुजुर्ग यूनानियों का कहना है कि आर्किमिडीज के पास राक्षसी ताकत थी। कमर तक गहरे पानी में खड़े होकर भी उन्होंने एक बाएं हाथ से आसानी से 1000 किलो वजन उठा लिया। सच है, केवल कमर तक, उसने इसे ऊंचा उठाने से इनकार कर दिया। क्या ये कहानियाँ सच हो सकती हैं?

3. ठोस क्रूसियन का वजन अधिक होता है, अपनी झील में या किसी और के फ्राइंग पैन में?

4. तोड़ा हुआ चिकन कम नमक वाले सूप में क्यों डूब जाता है, लेकिन अधिक नमक वाले सूप में क्यों तैरता है?

आठवीं. नियंत्रण और आत्म-नियंत्रण (प्रतिबिंब)

अंतिम परीक्षा: "मुझे विश्वास है, मुझे विश्वास नहीं है"

1. किसी द्रव में डूबे हुए पिंड पर लगने वाला उत्प्लावन बल पिंड के घनत्व पर निर्भर करता है।

2. द्रव में किसी पिंड का भार वायु में उसी पिंड के भार से कम होता है।

3. गैसों में भी उत्प्लावन होता है।

4. विभिन्न आकृतियों के दो पिंड, लेकिन आयतन में बराबर, पानी में उतारे जाते हैं। पहले शरीर पर एक बड़ा उत्प्लावक बल कार्य करता है।

5. उत्प्लावन बल ऊपर की ओर निर्देशित होता है।

उत्तर: -, +, +, -, +। (नहीं, हाँ, हाँ, नहीं, हाँ)

एक्स. गृहकार्य§48 (परिभाषाएं और सूत्र सीखें)। एक नोटबुक में तरल में डूबे हुए शरीर पर कार्य करने वाले उत्प्लावन बल के अस्तित्व के तीन प्रमाण लिखें।