Средняя плотность и плавание тел

До сих пор мы рассматривали только такие тела, которые состоят из одного вещества. Теперь рассмотрим опыт, в котором есть тело, состоящее из нескольких веществ. Нам понадобятся сосуды со спиртом, водой и раствором соли; возьмём также куриное яйцо и кубик льда. Опустим их сначала в спирт. И лёд, и яйцо утонут. Переложим тела в воду. Яйцо утонет, а лёд будет плавать. В растворе соли оба тела будут плавать (рис. 1).

Рис. 1

Объяснения результатов опыта воспользуемся числовой прямой. Взгляните: на ней отмечены плотности всех веществ и тел, использованных в опыте. Мы видим, что плотность льда больше плотности спирта, и в нем лёд тонет. Однако плотность льда меньше плотности воды и раствора соли. И в них лёд плавает.

На прямой мы отложили и «плотность яйца» – около 1050 кг/м3. Это – средняя плотность яйца, поскольку оно состоит из нескольких веществ (белка, желтка и скорлупы). Средняя плотность яйца больше плотности воды, но меньше плотности раствора соли. Поэтому в воде яйцо тонет, а в растворе соли – нет.

Обобщая результаты опыта, сделаем вывод: если средняя плотность тела больше плотности жидкости, то это тело в ней тонет; если же средняя плотность тела меньше плотности жидкости, то это тело в ней всплывает (рис. 2).

Рис. 2

Красивое явление – айсберг, плавающий в океане. Однако знаете ли вы, что нашему взору предстает лишь 1/10 часть всего айсберга, а 9/10 скрыто водой? Но если же в воде будет плавать бревно, то оно будет погружено примерно до половины – взгляните на рисунок 3. Почему же вода скрывает от нас только половину бревна, а айсберг – почти целиком?

Рис. 3

Вспомним, что плотность льда составляет 900 кг/м3, а плотность древесины – около 500 кг/м3 в зависимости от её породы и влажности. Представим эти числа графически – в виде так называемой столбчатой диаграммы (рис. 4)

.

Рис. 4

Длина столбика «древесина» составляет половину (то есть 1/2 часть) от длины столбика «вода». Аналогично, длина столбика «лёд» составляет 9/10 от длины столбика «вода». Другими словами, средняя плотность древесины составляет 1/2 от плотности воды, а льда – 9/10 от той же плотности.

Из этих рассуждений можно сформулировать обобщение: внутри жидкости находится такая доля плавающего тела, какую составляет его средняя плотность от плотности окружающей тело жидкости. Эта закономерность широко применяется в технике, например, для прямого измерения плотности жидкости ареометром

. Рисунок этого прибора вы видите на первой странице, открывающей эту тему. Ареометр – это стеклянный поплавок со шкалой вверху и свинцовой дробью внизу. От объёма корпуса и массы дроби зависит средняя плотность ареометра. В зависимости от плотности окружающей жидкости меняется погруженная доля ареометра и его шкалы. По уровню жидкости на шкале мы и определяем её плотность.


Информация о ообразовании:

Приемы развития устной и письменной речи младших школьников
На уроке в школе учитель может использовать ряд заданий и упражнений, способствующих общему речевому развитию детей: обогащению словарного запаса, совершенствованию строя речи и др. В устной речи различают правильность орфоэпическую и произносительную. Работа над орфографической грамотностью и прои ...

И.И. Бецкой — теоретик и организатор учебно-воспитательных заведений
И.И. Бецкой (1704–1795) является заметной личностью в России XVIII в. Один из образованнейших людей своего времени, он впитал в себя лучшие идеи современного ему века. Это был человек гуманный и сердечный, одаренный деятельной натурой; он пытался проводить в жизнь мечтания лучших умов своего времен ...

Структура и способы построения обучения в первом классе по традиционной программе
Термином "традиционная система обучения" мы обозначаем ту, которая действует в массовой практике на протяжении ряда десятилетий, не претерпев за это время существенных изменений. Традиционная система имеет как свои плюсы, так и минусы. С одной стороны, не одно поколение умных и талантливы ...

Категории

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.agepedagog.ru