ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫТАЛКИВАЮЩЕЙ СИЛЫ.
Цели: обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погруженное в нее тело и определить выталкивающую силу.
Приборы и материалы: динамометр, штатив с муфтой и лапкой, два тела разного объема, стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде.
Указание к работе:
1. Согласно закону Архимеда на погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила FA, равная весу mg вытесненной жидкости:
FA = mg. (1)
Для сравнения архимедовой силы с весом тела нужно измерить вес тела P с помощью динамометра и вычислить архимедову силу FA. архимедова сила FA определяется по формуле:
FA = mg =Vg (2),
где - плотность воды ( = 1000 кг/м3), V - объем вытесненной телом воды, g - ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с2).
Объем V вытесненной воды можно измерить с помощью измерительного цилиндра как разность уровня воды при погружении в него исследуемого тела и без тела.
Архимедову силу FA, действующего на тело, тонущее в воде, можно найти, измерив с помощью динамометра вес тела P в воздухе и силу P1, удерживающую тело в равновесии при погружении его в воду:
P = FA + P1, FA = P - P1.
[pic]
2. Измерьте вес Р первого тела с помощью динамометра.
3. Измерьте силу P1, действующую на крючок динамометра при полном погружении тела в воду. Для этого укрепите динамометр на штативе и подвесьте к нему груз. Поставьте стакан с водой и опускайте муфту с лапкой и динамометром, пока все тело не окажется под водой. Это будет вес тела в воде.
4. Вычислите выталкивающую силу, действующую на тело.
5 [pic] . Вместо чистой воды возьмите насыщенный раствор соли и вычислите выталкивающую силу.
6. Подвесьте к динамометру другое тело и проделайте п.2 – п.5
7. Результаты измерений и вычислений запишите в отчетную таблицу.
Жидкость Вес тела в воздухе
Р, Н
Вес тела в жидкости
Р1, Н
Выталкивающая сила
F, Н F=P-P1
Р’
P’’
P1’
P1’’
F’
F’’
Вода
Насыщенный раствор соли в воде
На основе выполненных опытов сделайте выводы.
Контрольные вопросы.
1. В какой воде и почему легче плавать: в морской или речной?
2 [pic] . Подвешенный на нити стальной брусок погружен в воду. Назовите взаимодействующие тела и силы, действующие на брусок. Изобразите эти силы графически.
3. Объем куска железа 0,1 м3. Какая выталкивающая сила будет на него действовать при полном погружении в керосин?
