Лабораторная работа №9 ГДЗ Иванов 7 класс (Физика)
Цель работы
Исследовать зависимость выталкивающей силы, действующей на погружённое в жидкость тело, от плотности жидкости и объёма погружённой части тела.
Приборы и материалы
Динамометр, штатив с муфтой и лапкой, нить, два тела разного объёма, стаканы с водой и насыщенным раствором поваренной соли в воде.
УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ
1. Укрепите динамометр на штативе и подвесьте к нему на нити тело. Снимите показание динамометра, определив вес тела в воздухе.
2. Подставьте стакан с водой и опустите муфту с лапкой и динамометром так, чтобы всё тело оказалось под водой. Снимите показание динамометра, определив вес тела в воде.
3. Обработка результатов измерений. Результаты измерений с учётом абсолютной погрешности запишите в таблицу 16. Абсолютная погрешность измерения веса тела равна цене деления шкалы динамометра.
4. По полученным данным вычислите выталкивающую силу, действующую на тело.
5. Определите выталкивающую силу, действующую на то же тело в насыщенном растворе поваренной соли.
6. Повторите п. 2—4 для тела другого объёма и определите указанным способом (см.п.2 и 3) выталкивающую силу, действующую на него в воде и в насыщенном растворе поваренной соли.
7. Покажите на числовой оси интервал возможных значений выталкивающей силы.
8. Проанализируйте результаты лабораторной работы и сделайте выводы.
Ход работы
Сила Архимеда, или выталкивающая сила, действует на любое тело, погружённое в жидкость, и направлена вверх, противоположно силе тяжести. Она зависит от плотности жидкости и объёма погружённой части тела:
$$F_A=\rho gV$$
где $$\rho$$ — плотность жидкости, $$g$$ — ускорение свободного падения, $$V$$ — объём погружённой части тела.
1. Подвесим тело к динамометру и измерим его вес в воздухе $$P$$.
2. Полностью погрузим тело в воду и измерим его вес в жидкости $$P_1$$.
3. Выталкивающую силу найдём по формуле:
$$F_A=P-P_1$$
4. Повторим измерения для того же тела в насыщенном растворе поваренной соли.
5. Затем проведём такие же измерения для тела другого объёма.
| Жидкость | Вес тела в воздухе, Н | Вес тела в жидкости, Н | Выталкивающая сила, Н | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| $$P_{v1}$$ | $$P_{v2}$$ | $$P_{1v1}$$ | $$P_{1v2}$$ | $$F_{v1}$$ | $$F_{v2}$$ | |
| Вода | 0,2 | 1 | 0,15 | 0,6 | 0,05 | 0,4 |
| Насыщенный раствор соли | 0,2 | 1 | 0,1 | 0,5 | 0,1 | 0,5 |
Абсолютная погрешность измерения веса тела равна цене деления динамометра. Поэтому для каждого измерения на числовой оси следует указать интервал возможных значений:
$$F_A \pm \Delta F$$
где $$\Delta F$$ — цена деления шкалы динамометра.
Из результатов видно, что:
- в насыщенном растворе соли выталкивающая сила больше, чем в воде;
- для тела большего объёма выталкивающая сила больше, чем для тела меньшего объёма.
Следовательно, выталкивающая сила зависит от плотности жидкости и объёма погружённой части тела и не зависит от вещества тела.
Ответ: выталкивающая сила в более плотной жидкости больше; при увеличении объёма погружённого тела выталкивающая сила также увеличивается.
