Қазақша рефераттар

Архимед күші. Сабақтың түрі

Архимед күші

Күнделікті өмірде суда жүзіп жүретін денелерді жиі көреміз: кемелер, қайықтар, салдар және басқа да заттар. Сонда денелердің сұйықтықта жүзуінің себебі неде? Тіпті адам аздап малти алса да, су оның жүзуіне көмектесетінін байқаймыз. Демек, сұйыққа батырылған денеге сұйық белгілі бір күшпен әсер етеді.

Негізгі идея: сұйыққа батырылған денеге жоғары бағытталған кері итеруші күш әсер етеді. Бұл күш Архимед күші деп аталады.

Сабақтың мақсаты

Білімділік

Архимед күші мен Архимед заңын түсіну; сұйық ішіндегі кері итеруші күштің қандай физикалық шамаларға тәуелді екенін білу.

Дамытушылық

Сұйыққа батырылған денеге әсер ететін қысым күштері туралы түсінікті тереңдету; өзіндік ойлау белсенділігі мен танымдық қызығушылықты дамыту.

Тәрбиелік

Дербестікке, пікір алмасуға, шығармашылық ізденіске және өздігінен білім алуға тәрбиелеу.

Сабақ форматы

Түрі және әдістері

  • Сабақтың түрі: аралас сабақ.
  • Әдістері: түсіндіру, сұрақ–жауап, есептер шығару.

Көрнекіліктер

  • Штатив
  • Динамометр
  • Архимед шелегі

Сабақтың барысы

I. Ұйымдастыру кезеңі

  1. Оқушылармен сәлемдесу.
  2. Оқушыларды түгендеу.
  3. Сабаққа назар аударту.

II. Үй тапсырмасын тексеру

Тақырыпты бекітуге арналған сұрақтар:

  1. Атмосфераның негізгі қабаттары қандай?
  2. Неліктен атмосфералық қысым таулы жерлерде жазыққа қарағанда төмен болады?
  3. Атмосфералық ауа қысымынан жоғары немесе төмен қысымды өлшейтін құралдар қалай аталады?
  4. Манометрлердің қандай түрлерін білесіңдер?
  5. Манометрлердің жұмыс істеу принципі қандай заңға негізделген?
  6. Ашық сұйықтық манометрі қалай жасалған және қалай жұмыс істейді?
  7. Металл манометр қалай жұмыс істейді?
  8. Сфигмоманометр нені өлшейді, оның құрылысы қандай?
  9. Сорғылардың құрылысы және жұмыс істеу принципі қандай?
  10. Атмосфералық қысым бойынша биіктікті тікелей өлшейтін құрал қалай аталады?

III. Жаңа сабақ

Енді сұйыққа батырылған денеге әсер ететін ығыстырушы күштің шамасы дененің және сұйықтың қандай сипаттамаларына тәуелді екенін қарастырамыз.

Архимед және «Эврика!» аңызы

Бұл күштің мәнін алғаш рет ежелгі грек ғалымы Архимед есептеп шығарған. Архимед (б. з. б. 287–212) — Ежелгі Грекияның ұлы ғалымы, математигі және механигі. Ол Сицилия аралындағы Сиракуз қаласында туып, сол жерде өмір сүрген. Архимед Мысырды аралап, александриялық ғалымдардан, соның ішінде Конон мен Эратосфеннен білім алғаны айтылады.

Оның еңбектерінде қисық сызықтардың ұзындықтарын, әртүрлі фигуралар мен денелердің көлемін және беттердің ауданын есептеу ерекше орын алады. Сондай-ақ ол рычаг заңын дамытқан, өлшеу арқылы қорытпаның құрамын анықтау тәсілін ұсынған, гидростатиканың өз атымен аталған заңын ашқан, суару құрылғыларын және жүк көтеретін механизмдерді жобалаған.

Аңыздың қысқаша мазмұны

Аңыз бойынша, Сиракуз патшасы Гиерон Архимедке зергер жасаған тәждің таза алтыннан жасалғанын, әлде алтын мен күмістің қоспасы екенін анықтауды тапсырады. Архимед бұл есептің шешімін ұзақ іздейді. Бір күні суға толы ваннаға түскен сәтте ығыстырылған су құбылысын байқап, шешімін табады. Қуаныштан ол «Эврика!» («Таптым!») деп айқайлап, көшеге жүгіріп шыққан деседі.

Архимед күшін тәжірибемен байқау

1) Динамометрмен өлшеу

Динамометрге жүкті іліп, оның ауадағы көрсеткішін есте сақтаймыз. Содан кейін жүкті динамометрден ажыратпай, суға түсіреміз. Бұл кезде динамометр көрсеткіші салмақтың азайғанын көрсетеді.

Қорытынды: Архимед күшін дененің ауадағы және сұйықтағы өлшенген салмақтарының айырмасы арқылы табуға болады:

FA = P0 − Pсұйық

2) Қалқып шығу құбылысы

Егер ауа толтырылған допты суға батырып, жіберіп қалсақ, ол бірден қалқып шығады. Дәл осындай құбылыс тығынға немесе ағаш бөлігіне де тән. Олардың жоғары қарай қозғалуына әсер ететін күш — жоғары бағытталған кері итеруші күш, яғни Архимед күші.

3) Архимед шелегімен тәжірибе

Серіппеге кішкентай шелек (қаушақ) және цилиндр тәрізді дене ілеміз. Штативтегі көрсеткіштің орнын белгілейміз. Денені төгілетін түтігі бар, суға толы ыдысқа түтік деңгейіне дейін батырамыз. Осы кезде дене судың бір бөлігін ығыстырып шығарады да, су ыдыстан асып, стаканға төгіледі.

Төгілген судың көлемі батырылған дененің көлеміне тең болады. Ал серіппе көрсеткішінің жоғары көтерілуі — дененің сұйықтағы «салмағы» азайғанын көрсетеді. Бұл азаюға себеп болатын күш — Архимед күші.

Қысқаша түйін

  • Сұйыққа батырылған денеге жоғары бағытталған кері итеруші күш әсер етеді.
  • Архимед күші дененің ауадағы және сұйықтағы салмақтарының айырмасымен анықталады.
  • Ығыстырылған сұйық көлемі батырылған дене көлеміне тең болуы тәжірибеде айқын байқалады.