Воздухоплавание

ВОЗДУХОПЛАВАНИЕ

• Урок физики в 7 классе

Вопросы по теме:

«Плавание судов»

Поведение тел в воде зависит от их плотности: если…

А. плотность тела больше плотности воды, то…

Б. плотность тела меньше плотности воды, то…

В. плотность тела равна плотности воды, то…

1. тело всплывает. 2. тело тонет.

3. тело плавает внутри (как бы «висит»).

Предлагается ряд фактов:

Г. Сжимая своими мышцами плавательный пузырь, рыба

уходит в глубину.

Д. Когда на подводной лодке заполняют цистерны водой, она

погружается.

Е. Ослабляя давление мышц на плавательный пузырь, рыбы

всплывают.

Найдите объяснение названным явлениям:

1. При постоянной массе уменьшается объём и плотность растёт.

2. При постоянном объёме увеличиваются масса и плотность растёт.

3. При постоянной массе увеличивается объём и плотность убывает.

ОТВЕТ: А2; Б1; В3; Г1; Д2; Е3;

Когда тело, целиком погружённое в жидкость,…

А. тонет? Б. плавает внутри? В. всплывает?

1. Если сила тяжести тела меньше архимедовой силы.

2. Если сила тяжести тела больше архимедовой силы.

3. Если архимедова сила равна силе тяжести тела.

Г. Какова грузоподъёмность одного и того же судна в

морской и речной воде?

1. Одинакова. 2. В речной воде больше.

3. В морской воде больше.

Д. Железный брусок в воде тонет, а такой же деревянный –

плавает. На какой их них действует большая F А ?

1. На деревянный брусок. 2. На железный брусок.

Е. Сравните выталкивающие силы, которые действуют в

жидкости на стальной шарик и стальную пластинку

одинаковой массы.

1. На шарик больше. 2. На пластинку больше.

3. Одинаковы.

Ж. С увеличением глубины погружения архимедова

сила для одного и того же тела…

1. увеличивается. 2. не изменяется.

ОТВЕТЫ: А2; Б3; В1; Г3; Д2; Е3; Ж2

Воздухоплавание

• Воздухоплавание (аэронавтика) — управляемые или неуправляемые полёты в атмосфере Земли на летательных аппаратах легче  воздуха .

Аэростат (воздушный шар) — летательный аппарат легче воздуха:

газовые  —шарльеры,

тепловые  —монгольфьеры.

• Дирижабль (от фр. dirigeable  — управляемый) — летательный аппарат легче воздуха, аэростат с двигателем, благодаря которому дирижабль может двигаться.

В 1852 году французский механик Анри Жиффар

смог превратить "стоящего в воздухе" в управляемого. Оболочка его аэростата была уже сигарообразной.

Управлялся дирижабль с помощью парового двигателя

мощностью 3 л.с. и весом 45 кг .

LZ-1 - дирижабль с бензиновым двигателем

Имел двигатель мощностью 16 л.с. и длину 128 метров.

Находился в воздухе 20 минут с пятью пассажирами на борту.

Аппарат плохо слушался управления и требовал доработки.

.

"La France" - дирижабль Ш.Ренана и А.Кребса. 1884.

Имел жесткий корпус и электродвигатель

мощностью 1,5 л.с.

Аэростат преодолел

расстояние в 8 км

со скоростью 23,5 км/ч и приземлился на месте старта.

Стратостаты – это высотные аэростаты  с герметической гондолой ,

которые предназначены для полётов в

стратосферу, т.е. на высоту 10-50 км.  Первый в мире стратостат был сконструирован и построен  швейцарским учёным Огюстом Пикаром.

В 1931 году в Германии Пикар достиг высоты

15 785 м.

Большая часть стратостатов была спроектирована и совершила полёты в 30-е годы ХХ века .

Рекорд высоты для стратостата

составляет 53 км (Япония, 2002 г.)

F тяжести F арх = ρ газа ∙ g ∙ V  F под = F арх ̶ ( F тяж. шара + F тяж. груза + F тяж. газа )  Высота шара не изменяется, когда F архимеда = F тяжести Шар снижается, когда F архимеда ФОРМУЛА F ТЯЖ Шар поднимается " width="640"

F арх

Шар поднимается, когда

F архимеда F тяжести

F арх = ρ газа ∙ g ∙ V 

F под = F арх ̶ ( F тяж. шара + F тяж. груза + F тяж. газа ) 

Высота шара не изменяется, когда

F архимеда = F тяжести

Шар снижается, когда

F архимеда

ФОРМУЛА

F ТЯЖ

Шар

поднимается

Чтобы шар поднимался в воздухе, его нужно наполнить газом, имеющим плотность меньшую, чем плотность воздуха.

Шар может подниматься вверх, если 1.выталкивающая сила больше силы тяжести,

2. может повиснуть в воздухе, если они равны, 3. снижаться, если выталкивающая сила меньше силы тяжести.

ρ атмосферы уменьшается.

F арх. уменьшается.

Подъём шара замедляется

Что нужно сделать, что бы подняться выше?

Чтобы подняться выше, сбрасывают балласт.

Для того, чтобы опуститься на

землю, силу Архимеда надо уменьшить.

Для этого можно уменьшить объём шара. Каким образом?

В верхней части оболочки шара имеется

специальный выпускной клапан, через

который можно выпустить часть газа.

С воздушного шара, неподвижно висящего в воздухе,

свободно свешивается лестница. По ней начал взбираться человек.

Куда при этом подвинется шар: вверх или вниз?

Шар в покое не останется .

Пока человек взбирается по лестнице,

аэростат будет опускаться. Лестница, отталкиваемая вниз ногами,

будет увлекать шар к земле. Перемещение шара во столько же раз

меньше высоты поднятия человека, во сколько раз шар тяжелее человека.

А. По мере поднятия воздушного шара вверх архиме-

дова сила, действующая на него, …

1. увеличится. 2. уменьшится 3. не изменится.

Б . Это связано …

1. с уменьшением силы тяжести, действующей на

воздушный шар.

2. С уменьшением плотности воздуха с высотой.

В . Воздушные шары могут подняться на …

1. определённую высоту от поверхности Земли.

2. любую высоту.

Г. Для достижения большей высоты подъёма …

1. с шара сбрасывают балласт.

2. дополнительно накачивают газ в оболочку.

Д. Рекордная высота подъёма стратостата с экипажем

составляет 22 км. Современные реактивные пас-

сажирские самолёты летают на высоте, …

1. большей 22 км. 2. меньшей 22 км.

ОТВЕТЫ: А2; Б2; В1; Г1; Д2.

Домашнее задание:

§ 52,

Упражнение 27,

Сообщения на темы:

«История самолётостроения»

«Использование аэростатов и дирижаблей»,

«История воздухоплавания».

Использованные материалы:

Энциклопедия для детей. Том 14. Техника. Гл. ред. М.Д. Аксёнова. — М.: Аванта+, 2004.

http://www.ballooning.ru/history-001.html

http://www.ballooning-rus.ru/history/

http://gorod.crimea.edu/librari/vozdux/

www .class-fizika. spb .ru

www. wikipedia.org

http://gallery.cnews.ru