Условия плавания тел в жидкости
Цель работы: исследовать условия плавания тел в жидкости.
Оборудование: весы с разновесами или электронные весы, измерительный цилиндр с водой, три тела (1 — плавающее на поверхности воды; 2 — плавающее при полном погружении в воду и 3 — тонущее в воде).
Подготовка к работе
Прочитайте описание работы и повторите § 21, п. 1.
Содержание работы
В данной работе определяют, при какой средней плотности тела оно: плавает на поверхности воды; плавает в толще воды (не ложится на дно при полном погружении); тонет в воде (ложится на дно).
Ход работы
• Измерьте среднюю плотность каждого из предложенных вам тел (см. лабораторную работу № 6). Результаты измерений без указания погрешности запишите в таблицу.
| Номер тела | Масса тела m, г | Объём тела V, $см^{3}$ | Плотность тела ρ, г/$см^{3}$ | Сравнение плотности тела с плотностью воды | Плавает ли тело и погружается ли при этом полностью? |
|---|---|---|---|---|---|
• Сравните среднюю плотность каждого тела с плотностью воды.
• Опустите каждое тело в воду и определите, плавает ли оно, и если плавает, то погружается при этом полностью или частично.
• Запишите вывод.
Лабораторная работа: Условия плавания тел в жидкости
• Измерили объём тел (пробки, льда, серебряного кольца) с помощью измерительного цилиндра:
V = (150 ± 1) $см^{3}$
$V_{1}$ = 160 $см^{3}$ − 150 $см^{3}$ = (10 ± 2) $см^{3}$
$V_{2}$ = 158 $см^{3}$ − 150 $см^{3}$ = (8 ± 2) $см^{3}$
$V_{3}$ = 154 $см^{3}$ − 150 $см^{3}$ = (4 ± 2) $см^{3}$
Взвесили тела на весах:
$m_{1}$ = (2,4 ± 1) г
$m_{2}$ = (7,2 ± 1) г
$m_{3}$ = (42 ± 1) г
Измерили среднюю плотность каждого из тел:
ρ = $\frac{m}{V}$
$ρ_{1}$ = $\frac{2,4\;г}{10\;см^{3}}$ = 0,24 г/$см^{3}$
$ρ_{2}$ = $\frac{7,2\;г}{8\;см^{3}}$ = 0,9 г/$см^{3}$
$ρ_{3}$ = $\frac{42\;г}{4\;см^{3}}$ = 10,5 г/$см^{3}$
Записали данные в таблицу.
| Номер тела | Масса тела m, г | Объём тела V, $см^{3}$ | Плотность тела ρ, г/$см^{3}$ | Сравнение плотности тела с плотностью воды | Плавает ли тело и погружается ли при этом полностью? |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2,4 ± 1 | 10 ± 2 | 0,24 г/$см^{3}$ | $ρ_{1}$ < $ρ_{в}$ | плавает, не погружается |
| 2 | 7,2 ± 1 | 8 ± 2 | 0,9 г/$см^{3}$ | $ρ_{2}$ < $ρ_{в}$ | плавает, погружается |
| 3 | 42 ± 1 | 4 ± 2 | 10,5 г/$см^{3}$ | $ρ_{3}$ > $ρ_{в}$ | не плавает, погружается |
• Сравнили среднюю плотность каждого тела с плотностью воды:
$ρ_{1}$ < $ρ_{в}$
$ρ_{2}$ < $ρ_{в}$
$ρ_{3}$ > $ρ_{в}$
Занесли данные в таблицу.
• Опустили каждое тело в воду и определили, плавает ли оно, и если плавает, то погружается при этом полностью или частично:
Тело номер 1 плавает, но не погружается в воду.
Тело номер 2 плавает, почти полностью погрузившись в воду.
Тело номер 3 не плавает, полностью погрузившись в воду.
Занесли данные в таблицу.
• Вывод: плавание тел зависит от их плотности и плотности жидкости.
