Сұйыққа батырылған денені ығыстыратын мысалдар арқылы түсіндіру
Сабақтың барысы
I. Ұйымдастыру кезеңі
Сыныптың дайындығын тексеру, оқу құралдарын реттеу, сабақ мақсатын қысқаша хабарлау.
II. Үй тапсырмасын тексеру
Алдыңғы тақырып бойынша негізгі ұғымдарды нақтылау үшін сұрақ-жауап жүргізіледі.
- Атмосфералық ауа қысымынан жоғары немесе төмен қысымды өлшеуге арналған құралдар қалай аталады?
- Манометрдің жұмыс істеу принципі қандай заңға негізделген?
- Металл манометр қалай жұмыс істейді?
- Су сорғысының құрылғысы қандай және ол қалай жұмыс істейді?
- Допқа немесе велосипедке ауа толтыруға арналған қарапайым сорғының құрылғысы қандай?
III. Тест: карточкалармен жұмыс
№1 карточка
Негізгі ұғымдар-
Белгілі бір бетке түсетін күш әрекетінің нәтижесін сипаттайтын шама:
а) күш ә) қысым б) масса в) уақыт
-
Атмосфералық қысым қандай шамаға тәуелді өзгереді?
а) жылдамдық ә) күш б) биіктік в) қысым
- 760 мм сынап бағанасына тең атмосфералық қысымды паскальмен өрнектеңіз.
№2 карточка
Қолдану-
Бетке перпендикуляр бағытта әрекет ететін күштің осы беттің ауданына қатынасы:
а) қысым ә) күш б) масса в) аудан
-
Атмосфералық қысымды өлшеуге арналған құрал:
а) барометр ә) динамометр б) манометр в) сорғы
-
Қатынас ыдысқа жататын ыдысты белгілеңіз:
а) шелек ә) кесе б) шайнек в) тостақ
-
Ауырлық күші әсер ететін сұйықтың қысымы ыдыс табанына тәуелді болмайды. Ол тек қандай шамаларға тәуелді?
а) күш пен уақыт ә) көлем мен жол б) биіктік пен тығыздық в) масса мен тығыздық
-
Қысым айырымын өлшеуге арналған аспап:
а) динамометр ә) манометр б) барометр в) альтиметр
-
Тірекке немесе аспаға әрекет ететін күш:
а) ауырлық күші ә) үйкеліс күші б) серпімділік күші в) дененің салмағы
IV. Жаңа сабақ: Архимед күші қайдан пайда болады?
Сұйыққа батырылған денеге сұйық тарапынан ығыстырушы күш әсер етеді. Бұл күштің шамасы дененің және сұйықтың қандай сипаттамаларына байланысты екенін қарастырайық.
Ығыстырушы күштің мәнін алғаш рет ежелгі грек ғалымы Архимед (б.з.д. 287–212 жж.) есептеп шығарған. Архимед — физик әрі математик: иінтірек ережесін тұжырымдап, гидростатика заңдарын дамытуға үлкен үлес қосты.
Құбылыстың мәнін түсіну үшін қарапайым тәжірибе жасаймыз: динамометрдің ілгегіне денені іліп, шкала бойынша оның ауырлық күшін белгілейміз. Содан соң денені толықтай суға батырамыз. Динамометрдің көрсетуі азаятынын байқаймыз.
Неліктен көрсеткіш өзгереді?
Дененің массасы өзгермейді. Демек, бұл жағдайда денеге ауырлық күшінен бөлек, оны жоғары қарай итеретін ығыстырушы күш әсер етеді.
Ығыстырушы күш сұйық қысымының тереңдік бойынша әртүрлі болуынан пайда болады: дененің үстіңгі жағына биіктігі h1 деңгейіндегі су бағаны F1 күшпен, ал төменгі жағына h2 деңгейіндегі су бағаны F2 күшпен қысым түсіреді.
Ығыстырушы күштің нәтижесі:
Fы = F2 − F1
Яғни сұйыққа батырылған денеге оны жоғары қарай ығыстыратын қорытқы күш әсер етеді.
Енді биіктігі h, табанының ауданы S болатын параллелепипед пішінді денені қарастырайық. Тығыздығы ρс сұйық тарапынан әсер ететін ығыстырушы күшті анықтау үшін алдымен дененің үстіңгі бетіне әсер ететін сұйық қысым күшін есептеуден бастаймыз (келесі қадамдар тәжірибе және есеп шығару арқылы толықтырылады).
Автор туралы
Қызылорда қаласы, Ж. Нұрсейітов атындағы №233 орта мектептің физика пәні мұғалімі — Нұржанова Қ. Б.