ЛР. Гідростатичне зважування тіла

 Мета:

Навчитися визначати густину речовини та об’єм твердого тіла на основі гідростатичного зважування.

Обладнання:

Штатив, прозора посудина з водою, тверде тіло, що тоне у воді, динамометр, кухонна сіль.

Правила безпеки життєдіяльності:

Уникайте різких рухів та оберігайте обладнання від пошкоджень. Будьте обережні з водою, щоб уникнути випадкового падіння посудини чи розливання води.

Теоретичні відомості: Гідростатичне зважування використовує принцип Архімеда. Коли тіло повністю або частково поглиблюється у рідину, на нього діє витісняюча сила, рівна вазі рідини, витісаної тілом. Зважуючи тіло в рідині та на повітрі, можна порівняти ці ваги та з'ясувати, чому тіло здається легшим у воді.

Порядок виконання:

1.              Наповніть посудину водою.

2.     Закріпіть динамометр за допомогою лапки штатива у вертикальному положенні.

3.              За допомогою динамометра визначте вагу твердого тіла Pn у повітрі та запишіть значення ваги твердого тіла у повітрі у таблицю 

ρв, кг/м3	Pn, Н	Pв, Н	FA, Н	V, м3	ρ, кг/м3	Речовина

.

4.        Покладіть біля штатива посудину з водою та опустіть лапку штатива так, щоб підвішене до динамометра тверде тіло  повністю занурилося.

5.      За допомогою динамометра визначте вагу повністю зануреного твердого тіла у воді P_в та запишіть значення ваги повністю зануреного твердого тіла у воду у таблицю.

6. Порівняйте вагу твердого тіла у повітрі P_n та у воді P_в. _______________________________________________________________________

7.        Визначте величину виштовхувальної сили FA за формулою:  

F_A = P_n – P_в

Результат обчислення виштовхувальної сили запишіть до таблиці.

8.              Обчисліть об’єм твердого тіла за формулою:

Результат обчислення об’єму твердого тіла запишіть до таблиці

9.              Враховуючи, що величина виштовхувальної сили, яка діє на тверде тіло з боку повітря близька до нуля, обчисліть густину твердого тіла за формулою:

Результат обчислень запишіть до таблиці.

!0. Використовуючи таблицю густини  речовин або скориставшись доступними пошуковими системами, враховуючи зовнішній вигляд твердого тіла, спробуйте встановити речовину, з якої виготовлено тверде тіло, що використовувалося на лабораторній роботі та запишіть висновок. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Запитання для рефлексії діяльності учнів:

З якими труднощами ви зустрілися під час експерименту?______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Чому тіло здається легшим у воді, ніж у повітрі?______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Чому тіла плавають чи тонуть у воді?______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Як здобуті знання можна застосувати у реальному житті?______________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Додаткове експериментальне завдання: Дослідіть, як зміниться величина виштовхувальної сили, якщо до води додати 2-3 чайні ложки кухонної солі?

Звернувшись до додаткових джерел інформації (ChatGPT, Googlе)  з’ясуйте:

Які ще експерименти можна провести на основі закону Архімеда?

Як пояснити взаємодію тіла з водою з точки зору гідростатики?

Як впливає густина рідини на результати гідростатичного зважування?