Лабораторная работа № 6. Изучение закона Архимеда
Цель работы: определить силу Архимеда, сравнить ее с весом
вытесненной телом воды; исследовать ее зависимость
от объема тела, погруженного в жидкость; знать и соблю-
дать технику безопасности в кабинете физики.
Приборы и материалы: сосуд с водой, динамометр, штатив
с муфтой и лапкой, мензурка, два тела разной массы из веществ,
Плотность которых превышает плотность жидкости,
Задание 1. Сравнение выталкивающей силы с весом вытесненной жидкости.
Указания к работе:
1. Укрепите динамометр на штативе, подвесьте к нему тело.
2. Определите вес тела в воздухе Р результат запишите в таблицу.
Измерено Вычислено
P, H F., Н
Ng
опыта
V, м.
Р., Н
V, см
P, H
1
2
3. Погрузите тело в жидкость, не снимая его с крючка динамо-
метра. Определите вес тела в жидкости Р.
4. Рассчитайте силу Архимеда по формуле:
F = Р. - P.
5. С мензурки определите объем тела V, полученное
значение переведите в м3
6. Рассчитайте вес вытесненной воды по формуле:
Р. =p, g. V.,
где g=9,8 Н/кг,
р. = 1000 кг/м2.
7. Повторите опыт с другим телом.
8. Сравните значение силы Архимеда с весом вытесненной воды.
9. Сделайте вывод о выполнении закона Архимеда.
Вывод.
Давайте заглянем сквозь тысячи лет В тот город у моря, где жил Архимед.
Вот по дороге мощеной
В раздумье шагает ученый.
К царю Сиракуз направляется он.
Навстречу спешит из дворца Гиерон:
- Нужен твой совет ученый.
Мастер сделал мне корону.
Погляди-ка, Архимед,
Золотая или нет?
С виду золотом сверкает,
Но, ты знаешь, все бывает...
Говорят, что мастер прыткий
Отпилил кусок от слитка,
Остальную часть расплавил,
Серебра туда добавил,
А потом принес, хитрец,
Мне подделку во дворец!
Золото иль позолота?
Разгадать - твоя забота!
Надо точно это все определить,
Но корону не царапать, не пилить!
Из дворца побрел ученый...
«Мне известен вес короны.
Ну а как найти объем?»
Думал ночью, думал днем.
И однажды, в ванне моясь,
Погрузился он по пояс.
На пол пролилась вода.
Догадался он тогда,
Как найти объем короны.
И помчался к Гиерону
Не обут и не одет...
А народ кричал вослед:
«Что случилось, Архимед?
Может быть, землетрясенье
Или в городе пожар?»
Всполошился весь базар!
Закрывались лавки даже;
Шум и крики, и смятенье.
Он пронесся мимо стражи:
«Эврика! Нашел решенье!»
Во дворец примчался он:
«Я придумал, Гиерон!
Эврика! Раскрыл секрет!»
«Ты оденься, Архимед,
Вот сандалии, хитон,
А расскажешь все потом».
«Пусть весы сюда несут и с водой большой сосуд...»
Все доставить Гиерону!
На весы кладем корону.
И теперь такой же ровно
Ищем слиток золотой.
Все понятно.
Нет, постой!
Мы теперь корону нашу
Погружаем в эту чашу.
Гиерон, смотри сюда -
На пол пролилась вода!
Ставлю черточку по краю.
А корону?
Вынимаю.
В воду золото опустим.
В воду золото? Допустим...
Поднялась опять вода,
Метку ставлю я тогда. -Куда?
Ну, конечно же, по краю!
Ничего не понимаю!
Лишь две черточки я вижу:
Эта выше, эта ниже.
Но какой же вывод главный?
Равный вес. Объем не равный!
Ну а слиток золотой,
Значит, был в короне той
Легче золота металл!
Эврика! - тут царь вскричал. -
Говоришь, объем не равный?
Мастер мой мошенник явный!
За фальшивую корону
Он ответит по закону!
А ты за разгадку получишь дары!
На этом прервалась беседа...
Немало воды утекло с той поры,
Но помнят закон Архимеда!
Е. Ефимовский