Оқушыларға жұптық
тапсырма беріп, содан соң «Тыңдап отырған үштік» әдісі арқылы жаңа
сабақты оқушыларға
орындатамын
Т әжірибе
жасайық (133-сурет) 1 серіппеге кішкентай
шелек (қаушақ) 2 және цилиндр формалы
денені 3 ілейік. Штативтегі
көрсеткіш-тілшенің орнын белгілейміз (133,
a-сурет) де, денені
су құйылған ыдысқа төгілетін түтікке дейін батырамыз. Бұл кезде
суйықтың біраз бөлігін дене ығыстырып шығарады да ол стаканға
төгіледі (133, б-сурет), оның көлемі
дененің көлеміне тең. Осы кезде сұйыққа батырылған дененің
салмағының азайғандығын серіппенің көрсеткішінің жоғары көтерілуі
білдіреді.
Біз алдыңғы
параграфтан сұйыққа батырылған дененің салмағы, кері итеруші
архимед күшіне тең шамаға азаятындығын білеміз. Бұл шама дене
ығыстырып шығарған сұйықтың мөлшеріне байланысты ма? Бұны анықтау
үшін стакандағы сұйықты 2 шелекке құяйық. Көрсеткіш-тілшенің
алғашқы орнына қайтып келгенін көреміз
(133, в-сурет).
Бұл дене ығыстырып шығарған сұйықтың салмағы, сұйыққа
батырылған дененің қанша салмақ жоғалтқанына тең
екендігін
көрсетеді. Сұйықтағы дененің салмағы сол дененің ауадағы салмағынан
кері итеруші күш шамасына тең шамаға аз болады. Сондықтан біз
қорытындылай келе мынадай тұжырымға
келеміз:
Сұйыққа батырылған
денеге әсер ететін кері итеруші күш, осы дене ығыстырып шығарған
сұйықтың салмағына тең болады.
Бұл заңды Архимед
ашқан, сондықтан оның есімімен — Архимед
заңы деп
аталады.
Біз бұл заңды
тәжірибе жүзінде тағайындадық. Енді оны теориялық жолмен
дәлелдейік. Ол үшін, кері итеруші күш (сұйыққа батырылған денеге
әсер ететін барлық күштердің тең әсерлі күші) дененің қандай заттан
жасалғанына тәуелсіз болсын делік. Егер суға батырылған дене шар
тәрізді болса, оны қоршаған су қабаттарынан түсірілетін қысымы оның
пластмасса, шыны немесе болаттан жасалғанына тәуелсіз бірдей
болады. (Сол сияқты сұйықтың ыдыс түбіне түсіретін қысымы оның
табанының қандай материалдан жасалғанына тәуелсіз болады). Олай
болса, сұйыққа батырылған дене, өзі батырылған сұйықтан тұратын
қарапайым жағдайды қарастырайық. Бұл (сұйық) дене және оның
айналасын қоршаған сұйықпен тепе-теңдікте болады. Сондықтан оған
әсер ететін архимед күші FА төмен қарай әсер
ететін салмақ күші mсg-мен теңеседі.
(мұндағы mс — берілген дене
көлеміндегі сұйық масасы): FА=mс g.
Бірақ салмақ күші
mcg ығыстырылып
шығарылған сұйықтың салмағына Рс тең.
Сонымен FA=
Рс тең.
Сонымен FA=
Рс тең екені
дәлелденді.
(47.1) формуласын басқа түрде жазуға
болады. Сұйықтың массасы mс оның тығыздығы ρс мен Vс көлемінің көбейтіндісіне тең екенін
ескеріп: FА=mcVcg.
V
c
— ығыстырылып шыққан сұйық
көлемі. Бұл көлем
дененің сұйыққа батып тұрған бөлігінің көлеміне тең
болады. Егер дене
сұйқықа толығынан батып тұрса, онда сұйық көлемі дене
көлемімен V бірдей болады, ал егер жарты бөлігі
батып тұрса, онда дене көлемінен V аз болады
(134-сурет).
(47.2) формула газдардағы архимед күші
үшін де дұрыс орындалады, тек бұл жағдайда газ тығыздығы мен
ығыстырылып шыққан газдың көлемі, сұйық орнына
алынады.
Жоғары айтылғандарды ескере отырып,
қазіргі кезде Архимед заңын былай
тұжырымдайды:
Тыныштық
күйдегі сұйыққа (немесе газға) батырылған кез-келген денеге сұйық
(немесе газ) тарапынан кері итеруші күш әсер етеді, оның шамалы
сұйықтың немесе газ тығыздығын еркін түсу үдеуімен сұйыққа (немесе
газға) батып тұрған дене бөлігінің көлемінің көбейтіндісіне тең
болады.
Табыс
критерийі:
1. Манометр мен сорғының не
екенін айта аламын
2. Осы тақырып аясында өмірден
мысал келтіре аламын
3. Манометр мен сорғылардың жұмыс
істеу принципін айта аламын
Оқушылар «Табыс критерийін»
ескере отырып, бір бірін «Смайликтер» арқылы
бағалайды
|