О плотности и силе выталкивания
Сначала ответ на вопрос из статьи Что нужно понимать по физике в 7 классе. Часть 2
Итак, у нас есть заяц и бегущая за ним собака, как быстро должен бежать заяц, чтобы не слышать лая собаки? Ответ: если заяц глухой, он может бежать с любой скоростью. Серьезный ответ: со скоростью, превышающей скорость звука.
А теперь о плотности. Вспомните старую загадку, что тяжелее килограмм ваты или килограмм гвоздей? Тут кто-то может сказать гвоздей, ибо вата ведь почти невесомая, но мы сравниваем килограмм с килограммом, поэтому вес идентичен. Эта загадка дает нам повод задуматься, почему некоторые вещи нам кажутся подсознательно тяжелее. Давайте разберемся, до 7 класса детям давали такие параметры для сравнения, как размер и вес. А сейчас мы дополним этот список плотностью.
Плотность напрямую зависит от массы и обратно пропорциональна объему:
ρ= m/V
обозначается буквой ρ (ро) и измеряется в кг/м3
В принципе, этой формулы уже достаточно для вычисления плотности, вывести массу и объем Вы сможете воспользовавшись волшебным треугольником из статьи Что нужно понимать по физике за 7 класс. Часть 2 (ссылка в начале материала) или пропорцией.
Важно понимать, что плотность величина табличная и если в задаче не дана, то можно найти в справочниках. Но помнить, что плотность зависит от агрегатного состояния вещества. Поэтому вода в жидком, газообразном и твердом виде будет иметь разную плотность.
Меряют плотность ареометром.
Опять же смотрим единицы измерения, это очень частая ошибка, забыть перевести единицы, когда ученик берет объем в литрах, а не в кубических метрах. Напоминаю:
1л = 0,001 м3
И для закрепления материала сделайте опыт: налейте в стакан воду и подсолнечное масло, вода будет занимать низ стакана, масло всплывет наверх, так как его плотность меньше, а значит масло легче воды. Можно обратить внимание ребенка на лед в стакане с водой, попросить определить чья плотность выше. Разную плотность веществ используют при составлении эффектных коктейлей. Дома можно дополнить масло и воду, жидким мылом, подкрашенной соленой водой.
Есть еще интересный эксперимент: возьмите сырое яйцо и два стакана воды. В одном стакане воду посолите, опустите яйцо в стакан с обычной водой – оно утонет (если не тухлое), теперь опустите яйцо в стакан с соленой водой – оно будет плавать. Соль повышает плотность воды. Поэтому на море легче учиться плавать.
Сразу расскажу и о силе выталкивания Fа ("А" тут надо бы вставить заглавную, но редактор не позволяет использовать индексы). Если Fа > F тяж – шарик (в данном случае, смотрим картинку) всплывает и плавает на поверхности, если Fа < F тяж – шарик тонет, если Fа = F тяж – шарик будет погружен в воду, но на дно не опустится.
Почему я пишу сила выталкивания, а обозначаю Fа – эта сила еще называется силой Архимеда. Обратите внимания сила величина векторная (сверху стрелочка), а на рисунка стрелкой показано направление действия, соотношение длин стрелок важно – чем больше длина, тем сильнее действие силы. На ВПР будет задание нарисовать силы, действующие на предмет, часто в этом вопросе представлен шар в воде. И задание про силу Архимеда тоже будет в ВПР, а может и в ОГЭ и ЕГЭ, поэтому лучше эту тему знать, тем более ничего сложно тут нет.
