Архимед күші туралы түсінік

Сабақтың тақырыбы: Архимед күші

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: Оқушылардың Архимед күші тақырыбы бойынша танымын, ұғымын арттыру, түсінігін тереңдету.

Тропосфера

Стратосфера

Мезосфера

Термосфера

Адамның қан айналымы жүйесіндегі қысымын

альтиметрлер

Дамытушылық: Сұйыққа батырылған денеге кері итеруші күш туралы білімдерін, оқушылардың өзіндік ойлау белсенділігі мен танымдық қызығушылығын дамыту.

Тәрбиелік: Сабақ барысында оқушылардың дербестігін, пікір алмасуға, шығармашылық өздігінен білім алуға тәрбиелеу.

Сабақтың көрнекілігі: слайд, видеоролик, штатив, динамометр, Архимед шелегі, бағалау парағы

Сабақтың түрі: аралас

Сабақтың әдісі: физикалық диктант, көрсете- түсіндіру, есептер шығару.

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру бөлімі: Оқушылармен амандасу, сабаққа қатысымы мен даярлығын тексеру. Оқушыларды 3 топқа бөлу.

ІІ. Үйге берілген тапсырманы тексеру.

«Білім ағашы»:

1. Қалыпты атмосфералық қысым нешеге тең? (760мм.сын.бағ)

2. Ұшақтың ұшу биіктігін анықтайтын құрал? ( альтиметр)

3. Сфигмоманометр не үшін қолданылады? (Адамның қан айналымы жүйесіндегі қысымын)

4. Түтікті манометрді кім ойлап тапты?( Француз ғалымы Э.Бурдон)

5. Атмосфералық қысымды өлшеуге арналған құрал? (Барометр)

6. Манометрдің жұмыс істеу принципі қандай заңға негізделген? Паскаль

7. Атмосфераның негізгі қабаттарын ата? (Тропосфера, Стратосфера, Мезосфера, Термосфера)

ІІІ. Жаңа тақырыпты меңгерту кезеңі:

Проблемалық сұрақ: Допты суға батырып, қолды қоя бергеннен кейін, доп қайтадан су бетіне шығады. Доп неге су бетіне ытқып шығады? ( жауап дұрыс, допты судан ығыстырып шығатын күш әсер етті. Бұл күшті біз ығыстырушы күш деп атаймыз.)

Сұйыққа батырылған денеге әрекет ететін бұл ығыстырушы күштің шамасы дене мен сұйықтың қандай сипаттамаларына байланысты болатынын қарастырайық. Бұл күштің мәнін тұңғыш рет ертедегі грек ғалымы Архимед (б.з.б.287-212) есептеп шығарған. Архимедке дейін де адамдар ығыстырушы күштің бар екенін білгені анық. Суда кемелер, қайықтар, салдар жүзген,ығыстырушы күш мүмкіндік беретіндей дәрежеде оларға жүктер тиелген. Алайда осы күштің шамасы неге тең болатынын дәл есептеп шығарған Архимед болатын. Аңызда айтылатындай, Сиракуз патшасы Гиеронның тапсырмасы бойынша оның тәжін зергер таза алтыннан жасады ма, әлде алтын мен күмістің қоспасынан жасады ма? деген сұраққа жауап таба алмай, көп күн әуреленген ғалым бір күні толтыра су құйылған ваннаға түскен кезде ойына әлгі сұрақтың шешуі келген дейді. Өзінің ашқан жаңалығына шаттана қуанған ол «Эврика!» (Таптым!) деп Сиракуз көшелерінің бойымен айғайлап жүгірген екен.

Архимедтің ашқан жаңалығының мән-мағынасын түсіну үшін қарапайым тәжірибе жасап көрейік. Динамометр ілгегіне қандай да бір дене ілейік те, оның шкаласының көрсетуі бойынша ауырлық күшінің мәнін белгілеп алайық. Осыдан кейін денені толық суға батырайық. Динамометр көрстуі өзгергенін байқаймыз. Неліктен? Дененің массасын өзгерткеніміз жоқ. Демек бұл жағдайда денеге ауырлық күшінен басқа оны судан ығыстыратын күш әрекет етеді. Ол күш қалай пайда болады?

Сұйықтың қысымы туралы білімімізге сүйене отырып, осы сұйыққа батырылған денеге қандай күштер әрекет ететінін қарастырайық. Дененің бүйір жақтарына әрекет ететін күштер тең және олар бірін –бірі тегеріп тұрады. Бұл күштердің әрекетінен тек дене сығылады. Дененің үстіңгі жағын биіктігі Һ₁ су бағаны Ғ₁ күшпен , ал төменгі жағын биіктігі Һ₂ су бағаны Ғ₂ күшпен қысады. Мұндағы Һ₂ су бағанының биіктігі Һ₁ биіктіктен көп, сондықтан Ғ₂ күші де Ғ₁ күштен көп болады. Демек, денені сұйықтан ығыстыратын күш Ғ₁ жәнеҒ₂ күштерінің айырмасына тең, яғни Ғ_ы═Ғ₁-Ғ₂.

Сонымен, сұйыққа батырылған денеге осы денені сұйықтан ығыстыратын күш әрекет етеді.

Тірек-сызба: Архимед күші: F_А= ρ_с gV_д

IV. Ойлан, жұптас, талқыла. Енді осы ығыстырушы күштің қандай шамаларға тәуелді немесе тәуелді емес екендігін тәжірибе арқылы тексереміз.Әр бір топ оқушыларына үлестірмелі карточкалар таратылады.

Практикалық тапсырма.

1 тәжірибе: Құрал-жабдықтар: штатив, динамометр, жұмыртқа, стакан, тығыздығы  әр түрлі сұйық. Бір денені  алдымен таза суға, сонан соң  тұзды суға салып, динамометрдің көрсетуіне назар аудару, қорытынды жасау.

Ығыстырушы күштің сұйықтың тығыздығына тәуелді екендігін анықтаңыз.

Қорытынды: «Ығыстырушы  күш сұйықтың  тығыздығына  тәуелді»

2 тәжірибе: Құрал-жабдықтар: штатив, динамометр, көлемдері әр түрлі пластилиннен жасалған дене, стакан, сұйық (су).

Пластилиннен жасалған көлемдері әр түрлі  екі денені динамометрге іліп,  кезегімен ыдыстағы суға батырып, динамометрдің  көрсетуін жазып алып, қорытынды жасаңыз.

Ығыстырушы күштің дененің көлеміне тәуелді  екендігін анықтаңыз.

Қорытынды: «Тығыздығы бірдей екі  дененің қайсысының  көлемі үлкен болса, сол  денеге сұйықтың ығыстырушы күші көп болады,яғни дененің көлеміне тәуелді.»

3 тәжірибе: Құрал-жабдықтар: штатив, динамометр, көлемдері бірдей, тығыздықтары әр түрлі заттар, стакан,сұйық (су ).

Көлемдері бірдей, тығыздықтары әр түрлі денелерді алып, кезегімен ыдыстағы суға батырып, динамометрдің көрсетуін жазып, алып қорытынды жасаңдар.

Ығыстырушы күштің дененің тығыздығына тәуелді емес екендігін анықтаңыз.

Қорытынды: «Көлемдері бірдей, тығыздықтары әр түрлі заттарға әсер ететін  ығыстырушы  күш бірдей болады, яғни, дененің тығыздығына тәуелді болмайды.»

4 тәжірибе: Құрал-жабдықтар: штатив, динамометр, көлемдері мен тығыздықтары бірдей, формасы әр түрлі пластилиннен жасалған дене, стакан, сұйық (су  мен май ). Тығыздықтары бірдей, формалары  әр түрлі денелерді алып, кезегімен ыдыстағы суға батырып, динамометрдің көрсетуін жазып,алып қорытынды жасаңдар.

Тығыздығы бірдей заттан жасалған әр түрлі формадағы дененің кері итеруші күшін есептеңдер.

Ығыстырушы күштің дененің формасына тәуелді емес екендігін анықтаңыз.

Қорытынды:  «Ығыстырушы  күш сұйық ішіндегі дененің формасына тәуелді болмайды.»

IV. Есептер шығару:

№1 есеп. Суға көлемі 100см³ болатын дене батырылған. Осы денеге әсер ететін ығыстырушы күшті анықтаңдар. Судың тығыздығы-1000кг/м³.

Шешуі:

№2 есеп. Керосинге массасы 500г темір кесегі батырылған. Ығыстырушы күшті анықтаңдар. Темірдің тығыздығы -7900кг/м³, ал керосиннің тығыздығы -820кг/м³.

№3 есеп. Гранит кесегін суға толық батырғанда,ол көлемі 08 м³ суды ығыстырып шығарды деп есептеп,кесекке кері итеруші күшті есептеп шығарыңдар. Судың тығыздығы — 1000кг/м³.

Жалпылама: №4 3 түрлі кубтар берілген осылардың қайсысына көбірек ығыстырушы күш әсер етеді? Егер керосинге батырсақ ығыстырушы күштің шамасы өзгере ме?

Жауабы: денелердің көлемдері әртүрлі болғандықтан оларға әсер етуші ығыстырушы күш те әртүрлі. Көлемі көп денеге ығыстырушы күш көп болады. Керосинге батырсақ ығыстырушы күштің шамасы кемиді, себебі, керосиннің тығыздығы судың тығыздығынан кем.

Сапалық есептер:

1.  Неге өзен суына қарағанда, теңіз суында жүзген жеңілірек?

Жауабы: теңіз суы тұзды, тұзы неғұрлым көп болған сайын тығызырақ келеді. Архимед күші көбірек болады.

2. Сүңгуір үйрек суда жақсы сүңгиді. Судың тарапынан әсер ететін ығыстырушы күшті ол қалай азайтады?

Жауабы: Сүңгуір үйрек өзінің көлемін азайтуға тырысады, яғни қанаттарын денесіне қысып алады.

3. Арқаңмен жүзгенде суда өзіңді жеңіл ұстайсың. Неге?

Жауабы: Арқаңмен жүзген жеңіл, өйткені арқаның көп бөлігі суға батады да кері итеруші күшті көбейтеді.

4. Ертедегі гректерде Архимед өте күшті адам болған деген аңыз бар. Ол судың ішінде тұрып, сол қолымен 1000 кг жүкті көтерген екен, бірақ беліне дейін ғана. Бұлай болуы мүмкін бе?

Жауабы: Мүмкін, егер жүктің көлемі үлкендеу болса.

5. Ит суға батып бара жатқан адамды оңай тартады, бірақ жағада оны орнынан қозғата алмайды. Неге?

Жауабы: Өйткені суда кері итеру күш әсер етеді.

Физикалық диктант:

• Сұйыққа (газға) батырылған денелерге АРХИМЕД КҮШІ әсер етеді.

• Архимед күші ЖОҒАРЫ бағытталған.

• Архимед күші дененің ауадағы және сұйықтағы САЛМАҚТАРЫНЫҢ айырмасына тең.

• Архимед күші дененің ығыстырып шығарған СҰЙЫҚТЫҢ салмағына тең.

• Архимед заңы мына түрде жазылады: F_А= ρ_c*g*V_д

Кері байланыс:

1. Бүгінгі сабақта ең қызықты болғаны....

2. Осы сабақта мен ....... үйрендім.

3. Маған қажет болғаны ....

Бағалау парағы.