Pengaruh cairan dan gas pada tubuh yang dibenamkan di dalamnya - Knowledge Hypermarket. Topik: Tekanan zat padat, cair, dan gas

Diketahui dari kehidupan sehari-hari bahwa berat suatu benda berkurang ketika dicelupkan ke dalam air. Fenomena ini didasarkan, misalnya, navigasi kapal.

Balon naik ke udara karena adanya beberapa kekuatan, diarahkan berlawanan dengan gravitasi. Gaya yang bekerja pada cairan atau gas pada benda yang terbenam di dalamnya juga disebut gaya Archimedes. Pertimbangkan sifat kekuatan ini.

Seperti yang Anda ketahui, cairan (atau gas) memberikan tekanan pada setiap titik permukaan benda yang terbenam di dalamnya. Tetapi semakin rendah titiknya, semakin banyak tekanan yang diberikan padanya.

Akibatnya, lebih banyak tekanan diberikan pada wajah bagian bawah tubuh daripada di bagian atas. Ini berarti bahwa gaya yang bekerja pada tubuh dari bawah lebih besar daripada gaya yang bekerja padanya dari atas.

Ini berarti bahwa cairan (atau gas) bekerja pada benda yang terbenam di dalamnya dengan gaya ke atas. Perhatikan bahwa jika permukaan bawah tubuh berbatasan erat dengan bagian bawah bejana dengan cairan, maka cairan bekerja pada tubuh dengan gaya yang diarahkan ke bawah, karena itu hanya akan menekan bagian atas tubuh, tanpa menembus di bawah yang lebih rendah. Maka kekuatan Archimedes tidak ada.

Besarnya gaya Archimedes yang bekerja pada benda

Pertimbangkan besarnya gaya Archimedes yang bekerja pada benda yang direndam dalam cairan atau gas. Mari kita (secara mental) mengganti tubuh dengan cairan (atau gas) dalam volume tubuh ini. Jelas, volume ini diam relatif terhadap cairan (atau gas) di sekitarnya.

Ternyata gaya Archimedes yang bekerja pada volume tertentu sama dengan gaya gravitasi dalam nilai absolut dan berlawanan arah.

Maka kesimpulannya: gaya Archimedes yang bekerja pada benda yang dicelupkan ke dalam cairan atau gas sama dengan nilai absolut dengan berat cairan atau gas dalam volume benda ini, dan arahnya berlawanan, yaitu. itu dapat dihitung menggunakan rumus p*g*V, di mana p adalah massa jenis cairan atau gas, g adalah percepatan jatuh bebas, V adalah volume benda.

Untuk gas, bagaimanapun, ini tidak selalu benar, karena kerapatannya pada ketinggian yang berbeda berbeda. Dari rumus ini dapat disimpulkan bahwa jika massa jenis rata-rata benda lebih besar daripada massa jenis zat cair (atau gas) yang di dalamnya benda tersebut dicelupkan, maka berat benda lebih besar daripada berat zat cair dalam volumenya, dan tubuh tenggelam

Jika massa jenis rata-rata benda sama dengan massa jenis zat cair atau gas, maka benda diam dalam ketebalan zat cair atau gas, tidak mengapung atau tenggelam, karena gaya Archimedes seimbang dengan gaya gravitasi yang bekerja pada tubuh; jika massa jenis rata-rata benda lebih kecil dari massa jenis zat cair atau gas, benda tersebut mengapung.

Contoh tugas

Pertimbangkan sebuah contoh. Sebuah silinder aluminium memiliki berat 54 N di udara dan 40 N dalam beberapa cairan. Tentukan massa jenis cairan tersebut.

Keputusan. Mari kita cari volume silinder: V=P/g/p, di mana V adalah volume, P adalah berat benda, p1 adalah kerapatan benda, mis. V=54 N: 10 N/kg: 2700 kg/m3 = 0,002 m3

Mari kita cari gaya Archimedes, sama dengan perbedaan berat di udara dan di air.

Jenis pelajaran:. penjelasan materi baru.

Tujuan pelajaran:

Mengulas materi yang telah dipelajari sebelumnya.
Untuk mempersiapkan siswa untuk persepsi materi baru “Tindakan cairan dan gas pada benda yang direndam di dalamnya. Kekuatan Archimedean" - dari konsep ke keterampilan;
Cari tahu penyebab gaya apung;
Turunkan formula untuk perhitungan dan temukan metode untuk menentukan kekuatan Archimedes dalam praktik;
Jelajahi ketergantungan gaya ini pada berbagai parameter, dan bagaimana menentukan parameter yang hilang;
Untuk mengkonsolidasikan materi yang dipelajari dalam memecahkan masalah kualitatif, dengan verifikasi selanjutnya berdasarkan pengalaman, untuk mempromosikan pengembangan keterampilan praktis, kemampuan untuk menganalisis, menggeneralisasi, menerapkan yang dipelajari sebelumnya dalam situasi baru.

Pertanyaan utama dari pelajaran:

Tekanan dalam zat cair dan gas.
Kekuatan tekanan.
Tindakan cairan dan gas pada benda yang terbenam di dalamnya.
Kemampuan menemukan kekuatan Archimedes dengan berbagai cara.
Selidiki ketergantungan gaya Archimedes pada parameter.
Kemampuan untuk menerapkan pengetahuan yang diperoleh dalam memecahkan masalah kualitatif dan memverifikasi kebenaran solusi dengan pengalaman.

Sarana pendidikan: ember Archimedes, bejana dengan air pasang, dinamometer demonstrasi, tripod, benda dengan volume dan massa yang sama, bejana dengan air, timbangan, pemberat, 2 gelas identik, silinder pengukur, penggaris, dinamometer Bakushinsky .

Rencana belajar:

I. Pengulangan

II. Demo dan materi baru

1) Soal: mengapa bola tenis melompat keluar dari air? Jawaban: air didorong keluar

2) Mengapa mungkin mengangkat benda berat di air yang tidak dapat diangkat di darat? (Air membantu)
Jadi, ternyata gaya tekanan bekerja pada benda yang dicelupkan ke dalam zat cair dari sisi zat cair, ke arah mana? .. Naik!
Mari kita coba mencari tahu secara teoritis mengapa gaya ini muncul. Untuk melakukan ini, pertimbangkan benda dalam bentuk parallelepiped persegi panjang yang direndam dalam cairan dan gambar gambar yang sesuai.

S adalah luas alas atas dan alas bawah
h 1 - ketinggian kolom cairan di atas permukaan atas
h 2 - ketinggian kolom cairan pada tingkat permukaan bawah
p 1 - tekanan kolom cairan dari atas
p 2 - tekanan kolom cairan pada tingkat permukaan bawah
F 1 - kekuatan tekanan fluida pada permukaan atas
F 2 - kekuatan tekanan fluida pada permukaan bawah

Resultan dari gaya-gaya ini diarahkan ke gaya yang lebih besar F 2 , yaitu. ke atas. Ini adalah gaya apung, yang juga disebut gaya Archimedes.

F Arch \u003d F ditarik keluar \u003d F 2 - F 1

Dengan demikian, menjadi jelas mengapa bola tenis melompat keluar dari air. Tetapi cairan bekerja pada tubuh dari semua sisi, mis. juga bekerja pada sisi wajah, tetapi gaya-gaya ini menekan tubuh, mengubah bentuknya, dan tindakan mereka tidak menyebabkan tubuh bergerak ke atas. Dengan demikian, kami telah membuktikan adanya gaya apung sebagai gaya resultan yang bekerja pada benda yang direndam dalam cairan dan menentukan arahnya: vertikal ke atas. Dengan bola tenis - semuanya jelas. Dan mengapa benda berat lebih ringan dalam cairan, khususnya dalam air? Pertimbangkan gaya yang bekerja pada benda yang direndam dalam cairan.

Jika tubuh digantung dari dinamometer, maka itu menunjukkan berat tubuh P, yang secara numerik sama dengan gaya gravitasi, karena. tubuh dalam keadaan istirahat.
Jika benda berada di udara, maka akan menunjukkan berat P. Dalam zat cair, dinamometer juga akan menunjukkan berat P 1, tetapi akan dikurangi dengan nilai gaya Archimedes P 1 = P - F Arch. Semakin rendah berat tubuh dalam cairan, semakin besar gaya Archimedes. Dengan demikian, gaya Archimedes dapat didefinisikan sebagai perbedaan antara berat suatu benda di udara dan dalam cairan.
Jadi, kami mendapatkan cara pertama untuk menentukan kekuatan Archimedes:

F Lengkungan \u003d P - P 1

Mari kita definisikan FArx yang bekerja pada silinder: tugas dilakukan oleh siswa di tempat kerja mereka.

P = 1 N
P 1 \u003d 0,65 N
F Lengkungan \u003d 1 - 0,65 \u003d 0,35 (N)

B) Mari kita lihat eksperimen lain dan mungkin Anda bisa menebak bagaimana lagi Anda bisa menentukan kekuatan Archimedes.

Sebagian air tumpah keluar setelah badan dibenamkan, dinamometer mulai berkurang bobotnya. Dan sekarang kami menuangkan air yang dipindahkan oleh tubuh ke dalam ember. Dinamometer akan kembali menunjukkan berat perangkat ini di udara.
Apa kekuatan Archimedes? (berat air yang dipindahkan)

Kesimpulan: Gaya yang mendorong suatu benda yang tercelup seluruhnya ke dalam zat cair sama dengan berat zat cair dalam volume benda tersebut; dalam gas - semuanya serupa, tetapi di sana gaya Archimedes berkali-kali lebih sedikit.
Nah, sekarang beri tahu saya: bagaimana cara menentukan kekuatan Archimedes II?

Menjawab: Kumpulkan cairan yang dipindahkan oleh benda yang terendam dan timbang.

F Arch \u003d P cairan yang dipindahkan \u003d R W

(II) - Hukum Archimedes ditentukan dalam praktik - siswa melakukannya.

Kami menenggelamkan tubuh yang sama dalam sebuah kapal dengan air surut, menimbangnya dan menemukan F Arch.
Saat mendemonstrasikan pengalaman, kita mengingat aturan penimbangan.

mw = 0,035 kg
R W = m W *g = 0,35 H
F A \u003d P W \u003d 0,35 H

Kesimpulan: Jika kita membandingkan kekuatan Archimedes, ditentukan dengan metode I dan II, kita melihat bahwa hasilnya sama. Cara kedua, Anda dapat menentukan FArx jika tidak ada dinamometer, tetapi ada timbangan.

C) Tetapi metode II memungkinkan Anda untuk menentukan F Arch dengan cara lain. Kami mengerti

F Arch \u003d P cairan yang dipindahkan \u003d R W
R f = m f * g = w*v tubuh*g

Jadi, V W = V benda (III). Rumus ini adalah notasi matematika dari Hukum Archimedes. Jadi, jika kita tahu dalam cairan apa benda itu dicelupkan, volumenya, maka FArx dapat dihitung menggunakan rumus ini.

Pertanyaan: Dan jika volumenya tidak diketahui?

Menjawab: Jika volume benda tidak diketahui, dapat ditentukan dengan menggunakan gelas ukur (kita mempelajarinya pada kuartal pertama) atau menggunakan penggaris.

Siswa menentukan volume benda yang sama, setelah sebelumnya mengingat rumus volume paralelepiped.

Kesimpulan: Sekali lagi, diperoleh hasil yang sama: 0,35 N. Dengan demikian, nilai FArx tidak bergantung pada metode penentuannya.

AKU AKU AKU. Penahan

R 1 \u003d R - F Lengkung

Latihan 1: Tempatkan tubuh yang sama pertama di air dan kemudian di minyak. Bandingkan aksi FArx dalam cairan ini.

Menjawab: F Lengkungan di air lebih banyak daripada di minyak, karena berat badan dalam air lebih kecil dari pada minyak. Ini sesuai dengan rumus turunan (1).

Tugas 2: Benamkan tubuh dalam air sepenuhnya dan hingga setengahnya. Tentukan F Arch

Sama, kebetulan lengkap dengan rumus (1). V 1 > V 2 , F Arch1 > F Arch2

Tugas 3: Benamkan benda dengan volume yang sama dari bahan yang berbeda ke dalam air. Tentukan F Arch. Periksa cara saya.

Kesimpulan: F Arch tidak tergantung pada substansi, volume tubuh penting.

Tugas 4: Gambarkan secara grafis gaya Archimedes yang bekerja pada benda.

IV. Ringkasan pelajaran

- Apa yang kita pelajari dalam pelajaran?

berkenalan dengan kekuatan baru - kekuatan Archimedes;
menemukan bahwa itu adalah hasil dari gaya tekanan yang berbeda pada benda yang direndam dalam cairan, dari bawah dan dari atas, dan diarahkan ke atas;
belajar dalam praktek untuk menentukan gaya ini dalam dua cara;
mereka memperoleh formula untuk menghitung dan menemukan bahwa FArx hanya bergantung pada kepadatan cairan dan volume bagian tubuh yang terendam, dan tidak peduli bahan apa yang terbuat dari tubuh ini;
mengulangi materi yang dipelajari sebelumnya: tekanan, gaya tekanan, massa dan bagaimana mengekspresikannya melalui kepadatan dan volume, berat badan;
mengkonsolidasikan keterampilan kerja praktik yang diperoleh sebelumnya: mengukur gaya dengan dinamometer, menentukan berat badan pada skala keseimbangan, menentukan volume benda menggunakan silinder ukur, mengingat rumus untuk volume paralelepiped;
sekali lagi yakin bahwa fisika tanpa matematika tidak ada.

V. Pekerjaan Rumah

hati-hati membaca catatan yang dibuat di buku catatan;
baca 48, 49;
mantan. 32 (1-3)

- Anda melakukan pekerjaan dengan baik di kelas. Terima kasih semua atas kerja sama Anda!

literatur:

A.V. Peryshkin, N.A. tanah air"Fisika 7", Moskow, "Pencerahan", 1989
SAYA. Tulchinsky"Tugas kualitatif dalam fisika 6-7 sel", Moskow, "Prosveshchenie", 1976
LA. Kiriko“Pekerjaan independen dan kontrol dalam fisika. Materi didaktik multi-level Grade 7. Mekanika. Tekanan cairan dan gas", Moskow-Kharkov, "Ileksa "Gymnasium", 1998
"Kontrol pekerjaan dalam fisika di kelas 7-11", materi didaktik, ed. E.E. Evenchik, S.Ya. Shamash, Moskow, "Pencerahan", 1991
ADALAH. Shutov, K.M. Gurinovich"Fisika 7-8. Memecahkan masalah praktis", buku teks, Minsk, "Kata Modern", 1997
"Kontrol intrasekolah modular secara refleksif dalam fisika", manual metodis, comp. E.F. Avrutina, T.G. Bazilevich, Kaluga, "Adel", 1997

1. Demonstrasi pengalaman dengan tubuh yang direndam dalam air. 2. Demonstrasi pengalaman menurunkan berat badan dalam bentuk cair. 3. Penentuan gaya apung. 4. Turunan dari rumus gaya Archimedean. 5. Rumusan hukum Archimedes. 6. Pengukuran gaya Archimedean. 7. Legenda Archimedes.

Pengalaman mengurangi berat badan dalam cairan collection.edu.ru/catalog/res/d2e612da-bafa- 4bc e4a7e9815cd9/view/ - tautan ke video "Hukum Archimedes" collection.edu.ru/catalog/res/d2e612da-bafa- 4bc e4a7e9815cd9 /lihat/

Definisi gaya apung Diketahui bahwa setiap zat cair menekan benda yang terbenam di dalamnya dari semua sisi: dari atas, dari bawah, dan dari samping. Mengapa tubuh melayang? Diketahui bahwa setiap tekanan cairan pada tubuh yang terbenam di dalamnya dari semua sisi: dari atas, dan dari bawah, dan dari samping. Mengapa tubuh melayang? Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair atau gas dikenai gaya ke atas yang disebut gaya PUSHING atau ARCHIMEDEAN (). Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair atau gas dikenai gaya ke atas yang disebut gaya PUSHING atau ARCHIMEDEAN ().

Perhatikan gaya-gaya yang bekerja dari sisi fluida pada benda yang terbenam di dalamnya, mengapa gaya-gaya yang bekerja pada sisi-sisi benda itu sama besar dan saling seimbang? Mengapa gaya-gaya yang bekerja pada sisi-sisi tubuh sama besar dan saling seimbang? Tetapi gaya yang bekerja pada permukaan atas dan bawah tubuh tidak sama. Mengapa? Tetapi gaya yang bekerja pada permukaan atas dan bawah tubuh tidak sama. Mengapa? F 1 F 1 F 2 F2 F2 F1F1 h2 h2 h1 h1

Rumusan Hukum Archimedes Suatu benda yang dicelupkan seluruhnya (atau sebagian) ke dalam zat cair atau gas mengalami gaya apung yang sama dengan berat zat cair yang dimasukkan ke dalam volume benda (atau sebagian yang dicelupkan). Sebuah benda yang dicelupkan seluruhnya (atau sebagian) dalam zat cair atau gas dikenai gaya apung yang sama dengan berat zat cair yang dimasukkan ke dalam volume benda (atau sebagian zat yang dicelupkan).

Mengukur gaya Archimedean collection.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab- 44a7-ae71-8f619b096d5a/view/ - tautan ke video "Mengukur gaya Archimedean" collection.edu.ru/catalog/res/ef5cc129-8eab - 44a7- ae71-8f619b096d5a/tampilan/

Di bawah air, kita dapat dengan mudah mengangkat batu, yang sulit kita angkat di udara. Jika Anda merendam gabus di bawah air dan melepaskannya dari tangan Anda di sana; maka dia akan muncul. Bagaimana fenomena ini dapat dijelaskan? Kita tahu bahwa zat cair menekan bagian bawah dan dinding bejana, dan jika suatu benda padat ditempatkan di dalamnya, maka benda itu juga akan mengalami tekanan.

Pertimbangkan gaya tekanan yang bekerja dari sisi cairan pada tubuh yang terbenam di dalamnya. Untuk mempermudah penalaran, kami memilih benda yang berbentuk paralelepiped dengan alas sejajar dengan permukaan bebas cairan (Gbr. 135). Gaya-gaya yang bekerja pada sisi-sisi tubuh adalah berpasangan dan seimbang satu sama lain. Di bawah pengaruh kekuatan ini, tubuh hanya berkontraksi. Tetapi gaya yang bekerja pada permukaan atas dan bawah tubuh tidak sama. Pada permukaan atas menekan dari atas dengan gaya F1, kolom cair dengan ketinggian h1. Pada tingkat permukaan bawah tubuh, tekanan menghasilkan kolom cairan dengan ketinggian h2. Tekanan ini, seperti yang kita ketahui, ditransmisikan di dalam cairan ke segala arah. Akibatnya, kolom cairan dengan ketinggian h2 menekan permukaan bawah benda dari bawah ke atas dengan gaya F2. Tetapih2 lagih1, oleh karena itu, modulus gaya F2 lebih besar dari modulus gaya F1. Oleh karena itu, benda didorong keluar dari fluida dengan gaya F sama dengan perbedaan antara gaya F2-F1.

Keberadaan gaya yang mendorong benda keluar dari cairan mudah ditemukan secara eksperimental.

Gambar 136, menunjukkan sebuah benda yang digantungkan pada pegas dengan panah di ujungnya. Perpanjangan pegas ditandai pada tripod dengan penunjuk panah. Ketika tubuh diturunkan ke dalam air, mata air berkurang (Gbr. 136, b). Singkatan yang sama pegas akan berubah jika Anda bertindak pada tubuh dari bawah dengan beberapa kekuatan, seperti tangan.

Oleh karena itu, pengalaman menegaskan bahwa gaya yang bekerja pada benda dalam cairan mendorong benda ini keluar dari cairan.

Gas, seperti yang kita ketahui, dalam banyak hal mirip dengan cairan. Hukum Pascal juga berlaku untuk mereka. Oleh karena itu, sebuah gaya bekerja pada benda-benda di dalam gas, mendorong mereka keluar dari gas. Di bawah pengaruh gaya ini, balon naik. Adanya gaya yang mendorong benda keluar dari gas juga dapat diamati secara eksperimental.

Sebuah bola kaca atau labu besar yang ditutup dengan sumbat digantung dari panci skala yang dipersingkat. Timbangannya seimbang. Kemudian bejana lebar ditempatkan di bawah labu (atau bola) sehingga mengelilingi seluruh labu. Bejana diisi dengan karbon dioksida, yang kerapatannya lebih besar daripada kerapatan udara. Dalam hal ini, keseimbangan timbangan terganggu. Cangkir dengan labu gantung naik (Gbr. 137). Gaya apung bekerja pada bola lampu yang direndam dalam karbon dioksida dibandingkan dengan yang bekerja di udara,

Gaya yang mendorong benda keluar dari cairan atau gas diarahkan berlawanan dengan gaya gravitasi yang diterapkan pada benda ini, jadi jika ada benda yang ditimbang dalam cairan atau gas, maka beratnya akan lebih kecil dari berat dalam ruang hampa (kekosongan).

Ini menjelaskan mengapa di dalam air kita dengan mudah mengangkat tubuh yang hampir tidak bisa kita pertahankan di udara.

Archimedes ( 287-212 SM) adalah seorang ilmuwan, fisikawan, dan matematikawan Yunani kuno. Dia menetapkan aturan tuas, menemukan hukum hidrostatika, yang menyandang namanya.

pertanyaan.

Fenomena apa yang Anda ketahui dari kehidupan yang menunjukkan adanya gaya apung?
Bagaimana membuktikan, berdasarkan hukum Pascal, adanya gaya apung yang bekerja pada sebuah benda, direndam dalam cairan?
Bagaimana menunjukkan melalui eksperimen bahwa gaya apung bekerja pada benda dalam cairan?
Bagaimana seseorang dapat menunjukkan secara eksperimental bahwa gaya apung juga bekerja pada benda dalam gas?

Sinopsis pelajaran fisika di kelas 7.

Topik: Aksi cairan dan gas pada benda yang dicelupkan ke dalamnya.

Jenis pelajaran: digabungkan.

Tujuan Pelajaran:

pendidikan: pengenalan anak sekolah dengan fenomena fisik baru - aksi cairan pada tubuh yang terbenam di dalamnya; menetapkan faktor-faktor apa yang bergantung pada gaya apung, yang tidak bergantung padanya;

pendidikan: pembentukan minat kognitif dalam fisika; menumbuhkan sikap toleran terhadap satu sama lain;

mengembangkan: pembentukan keterampilan intelektual untuk menganalisis, membandingkan, mensistematisasikan pengetahuan.

Tugas:

Pembentukan pengetahuan tentang gaya apung, kemampuan untuk menerapkan pengetahuan yang diperoleh untuk memecahkan masalah kualitas

Pengembangan keterampilan penelitian: menetapkan tujuan, mengamati, menganalisis, menarik kesimpulan

Pembentukan keterampilan komunikasi: berinteraksi dalam pasangan, kelompok, mengekspresikan sudut pandang Anda

Pengembangan keterampilan reflektif: melakukan penilaian diri, menghubungkan tingkat pengetahuan mereka dengan persyaratan program.

mengajarkan keterampilan perolehan pengetahuan baru secara mandiri;

pembentukan aktivitas sadar siswa dalam mempelajari materi baru;

pembentukan kemampuan mengamati, menganalisis, menarik kesimpulan;

pembentukan keterampilan kerjasama dalam proses kognisi bersama.

Hasil yang direncanakan:

Pribadi: manifestasi dari sikap yang berharga secara emosional terhadap masalah pendidikan; sikap kreatif terhadap proses pembelajaran;

pembentukan minat pada pengetahuan tentang dunia sekitar;

menetapkan nilai hasil kegiatannya untuk memenuhi kebutuhan vital;

Metasubjek: menguasai keterampilan perolehan pengetahuan baru secara mandiri, organisasi kegiatan pendidikan, penetapan tujuan, perencanaan, pengendalian diri dan evaluasi hasil kegiatan mereka, kemampuan untuk meramalkan kemungkinan hasil tindakan mereka;

memahami perbedaan antara fakta asli dan hipotesis untuk menjelaskannya, menguasai metode kegiatan universal pada contoh-contoh mengajukan hipotesis untuk menjelaskan fakta yang diketahui dan verifikasi eksperimental dari hipotesis yang diajukan;

pembentukan keterampilan untuk memahami, mengolah, dan menyajikan informasi dalam bentuk verbal, figuratif, simbolik, menganalisis, dan memproses informasi yang diterima sesuai dengan tugas;

memperoleh pengalaman dalam pencarian independen, analisis dan pemilihan informasi.

Subjek: kemampuan untuk mengukur gaya apung menggunakan dinamometer; membedakan dalam kasus mana kekuatan ini lebih besar (kurang); mencari tahu apa kekuatan tergantung pada.

Peralatan: dinamometer, gelas kimia dengan air, bejana dengan larutan garam, benang, plastisin, silinder aluminium, silinder kuningan, bola parafin.

Tahapan pelajaran

I. Momen pengorganisasian pelajaran. - 4 menit

II. Aktualisasi pengetahuan (teka-teki silang). - 4 menit

AKU AKU AKU. Motivasi, pernyataan masalah - 2 menit.

IV. Penelitian, eksperimen (karya mandiri siswa). - 12 menit

V. Generalisasi dan sistematisasi (mengisi tabel) - 5 menit.

VI. Konsolidasi yang dipelajari (tugas kualitatif, teka-teki). - 6 menit

VII. Refleksi (tes). - 3 menit

VIII. Kesimpulan. Pekerjaan rumah. - 1 menit

Selama kelas:

I. Momen organisasi:

Hallo teman-teman! Duduk!

Moto pelajaran kita hari ini adalah pernyataan Immanuel Kant:

Tanpa ragu, semua pengetahuan kita dimulai dengan pengalaman.

Seperti yang Anda ketahui, pengalaman dan pengamatan adalah sumber kebijaksanaan terbesar. Dan akses ke sana terbuka untuk Anda masing-masing.

II. Aktualisasi.

Mari kita mulai pelajaran kita dengan pemanasan intelektual yang akan membantu Anda memoles pengetahuan yang Anda butuhkan hari ini saat mempelajari topik baru. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengingat rumus untuk menghitung besaran fisik berikut:

Berat badan.

Tekanan cair dan gas.

Kekuatan tekanan.

Massa tubuh.

Volume silinder.

Bekerja dengan rumus (temukan kecocokan):

SayaSayaI.Motivasi:

Mari kita coba menggunakan pengetahuan ini ketika mempelajari topik baru.

Percobaan: Ada bola parafin di bagian bawah kapal. Tuang air, bola parafin telah mengapung.

Mengapa tubuh melayang?

(gaya yang diarahkan ke atas bekerja padanya).

Apakah gas bekerja pada benda yang terbenam di dalamnya?

(ya, misalnya, balon). Jika para pria merasa sulit untuk menjawab pertanyaan itu, Anda dapat mendemonstrasikan balon anak-anak yang sudah disembunyikan sebelumnya.

Bagaimana kita dapat merumuskan tema pelajaran kita?

Mari kita tuliskan topik pelajaran kita: "Tindakan cairan dan gas pada benda yang terbenam di dalamnya."

IV. Mempelajari materi baru (riset, eksperimen)

Mari kita coba mencari tahu apakah semua benda yang direndam dalam cairan dipengaruhi oleh gaya apung?

Pekerjaan depan:

Di setiap meja Anda memiliki dinamometer dan silinder logam.

Tentukan berat tubuh yang diberikan di udara P1.

Tanpa mengeluarkannya dari dinamometer, rendam tubuh ini dalam air dan tentukan berat tubuh ini dalam air P2.

Bandingkan hasilnya dan buat kesimpulan. (P2< Р1).

Masalah: Mengapa berat badan dalam air kurang dari berat badan?

(ada gaya yang bekerja pada benda di air dan diarahkan ke atas)

● Dengan demikian, gaya apung bekerja pada setiap benda yang direndam dalam cairan atau gas. (Tulis kesimpulan di buku catatan). Gaya ini disebut juga gaya Archimedes. Dan mengapa, kita akan mengetahuinya nanti.

- Pikirkan tentang bagaimana Anda bisa melakukannya?

/jawaban siswa - kata-kata kesimpulan pada slide untuk verifikasi/

Jadi, kami menemukan bahwa gaya Archimedean bekerja pada benda yang direndam dalam cairan atau gas.

Kami melanjutkan studi; mari kita pikirkan tentang faktor apa (jumlah fisik) yang bergantung pada gaya apung?

Hipotesis:FAtergantung pada:

Kepadatan tubuh

volume tubuh

Kepadatan Cair

Dari kedalaman penyelaman

Dari bentuk tubuh

Dan sekarang mari kita bekerja dalam kelompok, mencoba menguji semua hipotesis ini secara eksperimental dan mencari tahu hipotesis mana yang benar.

Bagaimanapun, seperti yang dikatakan rekan senegaranya M. V. Lomonosov: "Saya menempatkan satu pengalaman lebih tinggi dari seribu pendapat yang lahir hanya dari imajinasi."

Pekerjaan kelompok.

Mari kita tentukan pada fakta apa gaya apung bergantung atau tidak bergantung.

Kami membagi menjadi kelompok-kelompok kecil yang terdiri dari 4-5 orang. Setiap kelompok mendapat tugas masing-masing. Kami bekerja berpasangan. Masing-masing dari Anda memiliki Lembar Penelitian di meja Anda dengan tugas dan instruksi untuk menyelesaikannya. Silakan tanda tangani lembar Anda dan lanjutkan ke studi.

Tugas untuk kelompok pertama.

Tujuan: untuk mengetahui apakah gaya apung bergantung pada massa dan massa jenis benda.

Peralatan: bejana berisi air, dinamometer, silinder aluminium dan kuningan, benang.

Urutan tugas:

1. Ambil silinder aluminium. Gunakan dinamometer untuk menentukan berat silinder di udara P1.

2. Tanpa melepas dari dinamometer, rendam silinder dalam air dan tentukan berat silinder P2 ini.

3. Tentukan gaya apung yang bekerja pada silinder.

4. Ulangi percobaan dengan silinder kuningan. Masukkan hasil pengukuran dalam tabel:

5. Bandingkan massa jenis benda (lihat Tabel No. 2, hal. 50 buku teks) dan gaya apung yang bekerja pada benda ________________________________________________________________

Buatlah kesimpulan tentang ketergantungan (bukan ketergantungan) gaya apung pada massa jenis benda atau massa.

Kesimpulan:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Tugas untuk kelompok kedua.

Tujuan: untuk mengetahui apakah gaya apung bergantung pada volume benda.

Peralatan: bejana dengan air, badan dengan berbagai ukuran yang terbuat dari plastisin, dinamometer, utas.

Urutan tugas:

Ambil tubuh dengan volume lebih sedikit dan

Benamkan tubuh ini dalam air dan tentukan berat tubuh dalam air P2.

Ulangi percobaan dengan tubuh yang lebih besar.

Tentukan gaya apung pada kedua kasus. Masukkan hasilnya ke dalam tabel:

Bandingkan hasilnya dan buat kesimpulan tentang ketergantungan (ketergantungan) gaya apung pada volume.

Tugas untuk kelompok ketiga.

Tujuan: untuk mengetahui apakah gaya apung tergantung pada volume bagian tubuh yang direndam dalam cairan.

Peralatan: bejana dengan air, dinamometer, badan kecil, seutas benang.

Perintah kerja:

Tentukan berat badan di udara P1 _____________________.

Celupkan setengah badan ke dalam air dan tentukan berat badan dalam air P2_________.

Tentukan gaya apung Fvyt 1 = P1 - P2________________________________________________.

Turunkan tubuh sepenuhnya ke dalam air dan tentukan berat tubuh di dalam air 3____________________________.

Tentukan gaya apung Fvyt 2 = P1 - P3________________________________________________________________.

Bandingkan gaya apung: Fvyt1 dan Fvyt2. Buatlah kesimpulan tentang ketergantungan (bukan ketergantungan) gaya apung pada volume bagian tubuh yang direndam dalam cairan.

Tugas untuk kelompok keempat.

Tujuan: untuk mengetahui apakah gaya apung bergantung pada massa jenis zat cair yang dicelupkan ke dalam benda.

Peralatan: dinamometer, benang, bejana dengan air, bejana dengan larutan garam, benda kecil.

Perintah kerja:

Tentukan berat badan di udara P1.

Benamkan tubuh sepenuhnya dalam bejana dengan air dan tentukan beratnya dalam air P2.

Ulangi percobaan ini dengan larutan garam.

Tentukan gaya apung dalam kedua kasus dan tabulasikan hasilnya:

Bagaimana cairan ini berbeda?

Apa yang dapat dikatakan tentang gaya apung yang bekerja pada benda dalam berbagai cairan?

Buatlah kesimpulan tentang ketergantungan (independence) gaya apung terhadap densitas zat cair.

Penugasan untuk kelompok kelima.

Tujuan: untuk mengetahui apakah gaya apung bergantung pada kedalaman perendaman benda di dalam zat cair.

Peralatan: bejana dengan air, silinder aluminium, benang, dinamometer.

Perintah kerja:

Tentukan berat badan di udara P1.

Tentukan berat benda di dalam air pada kedalaman h1 dan pada kedalaman h2 lebih besar dari h1, P2.

Hitung gaya apung yang bekerja pada benda pada kedalaman yang berbeda. Catat hasil pengukuran dan perhitungan dalam tabel:

Bandingkan gaya apung yang bekerja pada benda pada kedalaman yang berbeda.

Buatlah kesimpulan tentang ketergantungan (ketergantungan) gaya apung pada kedalaman perendaman benda di dalam zat cair.

Penugasan untuk kelompok keenam.

Tujuan: untuk mengetahui apakah gaya apung bergantung pada bentuk benda yang dicelupkan ke dalam zat cair.

Peralatan: sepotong plastisin, bejana dengan air, benang, dinamometer.

Urutan tugas:

Berikan sepotong plastisin bentuk bola.

tentukan berat badan di udara P1.

Turunkan tubuh ke dalam air dan tentukan berat tubuh di dalam air P2.

Tentukan gaya apung yang bekerja pada benda tersebut.

Ubah bentuk tubuh (kubus, silinder ...).

Ulangi pengalaman itu. Catat hasil pengukuran dan perhitungan dalam tabel:

Bandingkan gaya-gaya tersebut dan buatlah kesimpulan tentang ketergantungan (ketergantungan) gaya apung terhadap bentuk benda.

V. Generalisasi dan sistematisasi

Selama laporan masing-masing kelompok di papan tulis, sebuah meja

Sudah selesai dilakukan dengan baik! Semua kelompok menyelesaikan tugasnya.

Ilmuwan Yunani kuno Archimedes, yang tinggal di kota Syracuse di Sisilia pada abad ke-3 SM, pertama kali menarik perhatian pada keberadaan gaya ini. Lihat sendiri apa yang terjadi sebelumnya...

(Menonton video)

Beginilah cara Archimedes menemukan solusi untuk masalah Hiero. Oleh karena itu, gaya yang bekerja pada benda yang direndam dalam cairan atau gas, kita sebut kekuatan Archimedean.

VII. Konsolidasi dari apa yang telah dipelajari. (tugas berkualitas pada slide)

1. Orang tua Yunani mengatakan bahwa Archimedes memiliki kekuatan yang mengerikan. Bahkan berdiri di dalam air setinggi pinggang, ia dengan mudah mengangkat massa 1000 kg dengan satu tangan kiri. Benar, hanya untuk pinggang, dia menolak untuk mengangkatnya lebih tinggi. Mungkinkah kisah-kisah ini benar?

3. Di mana crucian padat memiliki bobot lebih, di danau mereka sendiri atau di penggorengan orang lain?

4. Mengapa ayam yang dipetik tenggelam dalam sup yang terlalu asin, tetapi berenang di sup yang terlalu asin?

VIII. Kontrol dan pengendalian diri (refleksi)

Tes terakhir: "Saya percaya, saya tidak percaya"

1. Gaya apung yang bekerja pada benda yang dicelupkan ke dalam zat cair bergantung pada massa jenis benda tersebut.

2. Berat benda dalam cairan lebih kecil dari berat benda yang sama di udara.

3. Daya apung juga terjadi pada gas.

4. Dua benda dengan bentuk berbeda, tetapi volumenya sama, diturunkan ke dalam air. Gaya apung yang besar bekerja pada benda pertama.

5. Gaya apung diarahkan ke atas.

JAWABAN: -, +, +, - , + . (tidak, ya, ya, tidak, ya)

X. Pekerjaan rumah 48 (pelajari definisi dan rumus). Tulis dalam buku catatan tiga bukti adanya gaya apung yang bekerja pada benda yang dicelupkan ke dalam zat cair.

Portal untuk siswa. Latihan mandiri

Besarnya gaya Archimedes yang bekerja pada benda

Contoh tugas

ARTIKEL TERKAIT