Девятый класс
  1. Механика  1.1. Движение  1.1.1. Виды движения  1.1.2. Расстояние и перемещение  1.1.3. Скорость и вектор скорости  1.1.4. Ускорение  1.1.5. Графическое представление движения  1.1.6. Уравнения движения  1.1.7. Равномерное и неравномерное движение  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Relative speed  1.1.10. Circular motion  1.2. Законы силы и движения  1.2.1. Понятие силы  1.2.2. Первый закон Ньютона  1.2.3. Newton's second law of motion  1.2.4. Третий закон Ньютона  1.2.5. Инерция и виды инерции  1.2.6. Motion  1.2.7. Conservation of momentum  1.2.8. Применение законов Ньютона в повседневной жизни  1.2.9. Types of Forces (Contact and Non-Contact)  1.2.10. Friction and its effects  1.3. Гравитационная сила  1.3.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.3.2. Важность гравитационной силы  1.3.3. Ускорение из-за гравитации  1.3.4. Свободное падение и невесомость  1.3.5. Масса и вес  1.3.6. Изменение g с высотой и глубиной  1.3.7. Kepler's laws of planetary motion  1.3.8. Satellites and their orbits  1.4. Work, Energy and Power  1.4.1. Понятие работы  1.4.2. Положительные и отрицательные действия  1.4.3. Работа, совершаемая постоянной и переменной силой  1.4.4. Энергия и ее формы  1.4.5. Кинетическая и потенциальная энергия  1.4.6. Закон сохранения энергии  1.4.8. Коммерческая единица энергии  1.4.9. Теорема о работе и энергии  1.5. Простые механизмы  1.5.1. Types of simple machines  1.5.2. Механическое преимущество  1.5.3. Эффективность машин  1.5.4. Рычаги и их типы  1.5.5. Блоки и наклонные плоскости  1.5.6. Шестерни и их применение
  2. Свойства материи  2.1. Состояния материи  2.1.1. Solids, liquids and gases  2.1.2. Свойства различных состояний вещества  2.1.3. Изменение состояния вещества  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе — Эйнштейна  2.2. Плотность и давление  2.2.1. Понятие плотности и относительной плотности  2.2.2. Давление в твердых телах, жидкостях и газах  2.2.3. Pascal's law and its applications  2.2.4. Атмосферное давление и его вариации  2.2.5. Surface tension and capillarity  2.3. Плавучесть и принцип Архимеда  2.3.1. Выталкивающая сила  2.3.2. Закон Архимеда  2.3.3. Применения принципа Архимеда  2.3.4. плавучие и тонущие объекты  2.3.5. Теория плавания и принцип Архимеда
  3. Теплота и термодинамика  3.1. Температура и тепло  3.1.1. Концепция тепла и температуры  3.1.2. Измерение температуры  3.1.3. Шкалы температуры  3.2. Heat transfer  3.2.1. Проводимость тепла  3.2.2. Конвекция тепла  3.2.3. тепловое излучение  3.2.4. Применения теплообмена  3.2.5. Теплопроводность  3.3. Thermal expansion  3.3.1. Расширение твердых тел, жидкостей и газов  3.3.2. Abnormal expansion of water  3.3.3. Применение теплового расширения  3.4. Удельная теплоемкость и скрытая теплота  3.4.1. Концепция удельной теплоемкости  3.4.2. Измерение и применение удельной теплоемкости  3.4.3. Latent heat of fusion and vaporization  3.4.4. Тепловые двигатели и эффективность
  4. Волны и звук  4.1. Waves and their types  4.1.1. Механические и электромагнитные волны  4.1.2. Продольные и поперечные волны  4.1.3. Свойства волн  4.1.4. Длина волны, частота и скорость волны  4.1.5. Наложение волн  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Природа и передача звука  4.2.2. Скорость звука в различных средах  4.2.3. Отражение звука и эхо  4.2.4. Sonar and ultrasound  4.2.5. Резонанс и пульсация  4.3. Характеристики звука  4.3.1. Интенсивность, громкость и качество звука  4.3.2. Эффект Доплера в звуке
  5. Освещение и оптика  5.1. Отражение света  5.1.1. Законы отражения  5.1.2. Отражение от плоского зеркала  5.1.3. Отражение от сферического зеркала  5.1.4. Формирование изображения вогнутыми и выпуклыми зеркалами  5.1.5. Применения отражения  5.2. Преломление света  5.2.1. Законы преломления  5.2.2. Показатель преломления  5.2.3. Преломление через стеклянную плиту  5.2.4. Refraction in water and air  5.2.5. Lenses and their types  5.2.6. Image formation by convex and concave lenses  5.2.7. Total internal reflection and its applications  5.3. Дисперсия и рассеяние света  5.3.1. Спектр белого света  5.3.2. Prisms and Dispersion  5.3.3. Эффект Тиндаля и голубое небо
  6. Электричество и магнетизм  6.1. Электрический заряд и статическое электричество  6.1.1. Понятие электрического заряда  6.1.2. Зарядка трением, контактом и индукцией  6.1.3. Электроскоп и его работа  6.2. Current Electricity  6.2.1. Понятие электрического тока  6.2.2. Ohm's Law and Resistance  6.2.3. Факторы, влияющие на сопротивление  6.2.4. Последовательные и параллельные схемы  6.2.5. Тепловой эффект электрического тока  6.2.6. Электрическая мощность и энергия  6.3. Магнетизм  6.3.1. Естественные и искусственные магниты  6.3.2. Свойства магнитов  6.3.3. Earth's magnetism  6.3.4. Magnetic field and field lines  6.3.5. Электромагниты и их применение
  7. Современная физика  7.1. структура атома  7.1.1. Atomic Structure and Subatomic Particles  7.1.2. Электроны, протоны и нейтроны  7.1.3. Модель Резерфорда и Бора  7.2. Радиоактивность  7.2.1. Types of radioactive emissions  7.2.2. Период полураспада и радиоактивный распад  7.2.3. Использование и опасности радиации
  8. Space science and astronomy  8.1. Вселенная и ее компоненты  8.1.1. Звезды и галактики  8.1.2. Planets and Solar System  8.2. Спутники  8.2.1. Естественные и искусственные спутники  8.2.2. Использование спутников

Девятый класс → Свойства материи → Плавучесть и принцип Архимеда ↓


Теория плавания и принцип Архимеда


Принцип плавания и принцип Архимеда — это фундаментальные концепции в физике, описывающие, как объект ведет себя, когда он помещен в жидкость, такую как вода или воздух. Эти концепции важны для понимания того, почему объекты тонут или плавают, и имеют множество практических применений от кораблестроения до устройств для измерения жидкости. Давайте более детально рассмотрим каждый из принципов, чтобы увидеть, как они работают и как они применяются в реальных сценариях.

Понимание подъема

Плавучесть — это сила, оказываемая жидкостью, которая противодействует весу объекта. Она действует в вверх, заставляя предметы, погруженные в жидкость, казаться легче. Сила плавучести — главная причина, по которой объекты плавают. Чтобы визуализировать плавучесть, представьте, что вы держите пляжный мяч и пытаетесь его утопить в бассейне.

подъемная сила вес

Когда вы нажимаете на мяч, вы ощущаете силу, направленную вверх, которая толкает его обратно на поверхность. Это действие плавучести. Сила плавучести должна быть равна весу жидкости, вытесненной объектом.

Принцип Архимеда

Принцип Архимеда назван в честь древнегреческого математика и физика Архимеда, который заявил, что любой объект, полностью или частично погруженный в жидкость, испытывает подъемную силу, равную весу жидкости, вытесненной объектом. Этот принцип помогает объяснить, почему корабли плавают и почему воздушные шары поднимаются.

Выразим принцип Архимеда в математической форме:

Подъемная сила = Вес вытесненной жидкости

Предположим, у вас есть стальной куб одного размера и деревянный куб того же размера. Когда оба они погружены в воду, они вытесняют одинаковое количество воды. Однако стальной куб испытывает меньшую подъемную силу, потому что он плотнее и тонет, в то время как деревянный куб может плавать, поскольку он менее плотный.

Принцип плавания

Принцип плавания гласит, что плавающий объект вытесняет количество жидкости по весу, равное его собственному весу. Этот принцип определяет, будет ли объект тонуть или плавать.

Например, корабли плавают, потому что их конструкция позволяет распределить их вес по объему, вытесняя большее количество воды, даже если материал (сталь) плотнее воды.

корабль

Представьте корабль, плавающий в океане. Подъемная сила равна весу корабля. Форма и полая конструкция позволяют ему вытеснить достаточное количество воды для уравновешивания действующих на него сил, что демонстрирует принцип плавания.

Примеры и применения

1. Плавающая резиновая утка

Когда вы помещаете резиновую утку в наполненную водой ванну, она плавает. Вес резиновой утки уравновешивается подъемной силой воды, которую она вытесняет. Материал и форма утки позволяют ей вытеснить достаточное количество воды так, чтобы она плавала.

2. Айсберг

Айсберги плавают на воде, потому что они сделаны из льда, который менее плотный, чем жидкая вода. Обычно, только 10% айсберга видимо над поверхностью воды, в то время как остальная часть погружена, иллюстрируя принцип Архимеда.

Вода

3. Гидрометр

Гидрометр — это инструмент, который измеряет плотность или удельный вес жидкостей. Он плавает в жидкости, и точка, до которой он погружается, связана с плотностью жидкости. Эта операция является практическим применением принципа плавания.

Связанные расчеты

Эти концепции играют важную роль в расчетах, будет ли объект плавать, или насколько часть плавающего объекта погрузится в воду:

Плотность = Масса / Объем Подъемная сила = Объем вытесненной жидкости × Плотность жидкости × Ускорение свободного падения (g)

Например, если цилиндрический объект имеет однородную плотность и плавает в воде, знание плотности воды и объема объекта позволяет рассчитать, какая часть его останется над поверхностью.

Заключение

Понимание теории плавания и принципа Архимеда помогает разобраться в повседневных явлениях и технологических достижениях, от создания больших кораблей до понимания простых явлений, таких как плавание льда на воде. Эти принципы иллюстрируют тонкий баланс сил и плотностей, которые определяют, будет ли объект подниматься, тонуть или плавать. Использование этих принципов помогает инженерам и ученым решать и разрабатывать инновации в области динамики жидкостей.


Девятый класс → 2.3.5


U
username
0%
завершено в Девятый класс

← Предыдущий (2.3.4)
плавучие и тонущие объекты
Следующий (3) →
Теплота и термодинамика

Комментарии 



Теория плавания и принцип Архимеда

https://www.physicsflow.com/g9/2.3.5?pfal=ru