Почему корабль не тонет в воде – Почему железные корабли не тонут?

30.04.2020 alexxlab 0 Разное

Содержание

Почему корабли не тонут?

Судостроение, если верить историческим фактам, зародилось еще до начала нашей эры. Историки утверждают, что еще в Древних Египте и Китае существовало большое количество кораблей, которые обычно использовались для торговли и военных нужд.

Если говорить о восточных славянах, которых с определенной натяжкой можно смело называть нашими предками, то еще в седьмом веке они строили суда, которые состояли из каркасной основы, а обтягивали их чаще всего кожей. Однако всего несколько столетий спустя появились корабли с полностью дощатой обшивкой.

Современные же суда и вовсе созданы из металла, причем толщина бортовых стен такая, что пробить ее невозможно практически никаким современным оружием.

Как бы там ни было, все эти суда объединяет одна крайне интересная особенность — все они находятся на плаву и не тонут. Как такое возможно? Давайте выяснять.

Причина

Если взять утюг и положить в ванну с водой, то он попросту утонет. Почему же тогда не тонут корабли, хотя они в несколько тысяч раз тяжелее того же утюга, а к тому же перевозят различные грузы и людей? Все достаточно просто. Корабли действительны очень тяжелые, но при этом имеют высокие борта и большой запас воздуха внутри корпуса. Таким образом они могут находиться достаточно низко в воде, вытеснив нужное ее количество и при этом не утонув, ведь воздух легче воды. Конечно, каждое судно имеет свою грузоподъемность и при перегрузке он может потонуть. Если же корабль получает пробоину, его корпус заполняется водой, а воздух вытесняется, то он в итоге тоже тонет.

А вот у подводных лодок несколько иная система. Здесь имеются цистерны главного балласта (ЦГБ). Когда лодка погружается, эти цистерны заполняются водой, причем это зависит еще и от скорости погружения. Когда подлодка всплывает, то при помощи сжатого воздуха балласт в виде воды из цистерн выдувается. Когда судно находится уже под водой, то прием или откачка балласта используется исключительно для уравновешивания корпуса.

pochemu.su

Почему корабли не тонут? В чем секрет?

Вообще-то корабли делают из многих материалов. Современную водную технику производят из различных металлических сплавов, пластика и прочих материалов. Корабль весит много тонн и потому странно, что столь тяжелая конструкция не тонет. Но всему есть свое объяснение.

О чем говорил Архимед

Вот взять, например, утюг и корабль. Общеизвестно, что в обоих случаях использовался пластик, железо, возможно даже керамика. Но почему тогда утюг идет под воду, словно камень, а корабль успешно держится на поверхности воды? Об этом говорил еще наш предок Архимед, причем, задолго до того, как появились утюги. Итак, все тот же Архимед вывел и доказал закон, согласно которому всякое тело, которое погружается в воду, вытесняет определенный ее обьем. На него действует сила выталкивания. Но если эта сила больше или равна силе притяжения, действующей на тело, оно не утонет, а будет балансировать.

Конструктивно вода (а морская вода — еще и соленая, почему?) – это совокупность молекул, которые имеют между собой связи, как и в любом веществе. Из курса химии мы помним, это Н2О. Так вот, силы выталкивания – это своего рода упругость этих связей, которая напрямую зависит от типа молекул и плотности вещества.

Но вернемся к телу. Итак, если вес воды, которую оно вытеснило, будет больше веса самого тела, оно не утонет, будь это тело хот кораблем, хоть чем-либо еще. В частности, для увеличения объема без прибавки в весе делаются специальные воздушные камеры. К тому же корабль пол внутри, выходит, его заполняет воздух, а его плотность и удельный вес гораздо ниже, чем у воды.

Устройство современных кораблей

Сейчас прошли и канули в небытие времена пирог, норвежских драккаров и прочих весельных водных посудин. Корабли строят из железа, пластика и прочих материалов. Так вот, конструктивно они устроены так, что вытесняют огромные объемы воды, намного превышающие их массу. Выходит, что средняя плотность корабля ниже, чем воды, вот он и «сидит» на ее поверхности.

Вес железа уравновешивается воздушными объемами, которые тоже являются частью конструкции. У каждого корабля имеется так званная ватерлиния, ниже которой он не должен уходить в воду. Она показывает максимальный предел нагрузки, будь то груз или пассажиры. К тому же, конструкция герметична, вода вовнутрь не попадает, в противном случае трагедия на подобии Титаника гарантирована.

А знаете ли вы?

Почему беременным опасно посещать кладбище? Многие согласятся с тем, что женщины в положении становятся особенно суеверными, они больше других подвержены всяческим поверьям и […]
Почему у жирафа такая длинная шея? Жираф считается самым высоким животным в мире, его рост достигает 5,5 метров. В основном за счет длинной шеи. Не смотря на то, что в […]
Почему Япония считается страной восходящего солнца? Таинственная восточная страна Япония более известна в мире, как Страна восходящего солнца. Но почему она получила такое прозвище, никто […]
Почему шипят коты и кошки? Кошки, как и любые животные, могут издавать различные звуки, каждый из которых имеет свое предназначение. Так, мурлыкание, общеизвестно […]
Почему собаки высовывают язык в жару или при беге? Многие видели, как собаки высовывают язык. И не просто, а держат пасть открытой довольно долго. При этом многие затруднятся объяснить […]
Почему у Японии необычный флаг?
Общеизвестно, что каждое государство мира имеет свои символы, как герб, флаг и гимн. Нет одинаковых флагов или гимнов, так сложилось […]
Почему солнце желтого цвета? Вопрос о том, почему наша основная и любимая звезда по имени Солнце имеет именно желтый цвет, конечно, детский. Но ответ на него найдет не […]
Почему мужчины смотрят порно? Кто с уверенностью скажет, что не знает о том, что мужчины смотрят порнофильмы, самым наглым образом соврет. Конечно же, смотрят, просто […]
Почему арбуз – ягода? Редко можно встретить таких людей, которые летом не любят отведать холодной мякоти арбуза. Она полезна, низкокалорийная и отлично утоляет […]
Почему розы превращаются в шиповник?

Редко можно встретить человека, который бы не находил розовый куст красивым. Но, при этом, общеизвестно. Что такие растения довольно нежны […]

[Total: 3 Average: 4.3/5]

Почему корабль не тонет? written by DmitriSpartak average rating 4.3/5 – 3 user ratings

pochemu-tak.com

ПОЧЕМУ НЕ ТОНУТ КОРАБЛИ?

Васильев А.Д. 1

1МБОУ «СОШ №91 г.Ижевска»

Бушуева Е.А. 1

1МБОУ “СОШ№91 г.Ижевска”

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

Введение

Этим летом я с мамой и папой ездил отдыхать на море, и там я видел, как на море проплывали большие корабли, танкеры. Мне стало очень интересно, почему корабли такие большие и тяжелые, но не тонут. Мне захотелось самому это понять с помощью опытов и самостоятельно найти ответ на вопрос «Почему корабли не тонут?»

Гипотеза:

1. Материал, из которого изготовлен корабль, не дает ему утонуть;

2. Корабль не тонет, потому что он имеет особую форму и строение;

3. Корабль не тонет, потому что воздух внутри него держит его на плаву;

Цель работы: понять «Почему корабли не тонут?»

Задачи работы:

Узнать, что такое «корабль», познакомиться с историей кораблей;
Рассмотреть виды первых кораблей, современных кораблей;
Узнать какую конструкцию имеет корабль, принцип работы корабля;
Понять, почему корабль не тонет;
Провести опыты, помогающие понять, почему корабль не тонет;

Предмет исследования: изучение взаимодействия жидкости и предметов, помещенных в нее.

Методыисследования:

Изучение научной литературы;
Изучение информации в интернете;
Проведение опытов, экспериментов;
Беседы со взрослыми

2. Теоретический материал

2.1 Что такое корабль?

Когда-то ученые считали, что слово «корабль» имеет исконно славянские корни «кора» и «корыто», однако эти предположения оказались неверными. Слово «корабль» имеет греческие корни. Греческое слово «καραβιον», буквально означает судно. От него, например, произошло и итальянское название судна – «каравелла».[1]

В понимании современного человека: корабль– это большое морское (либо речное) судно, которое перевозит пассажиров, грузы или служит для военных целей.

2.2 История кораблей

Наши далекие предки при передвижениях, столкнулись с проблемой путешествия по воде. Для этого они начали использовать обыкновенное дерево. Потом человеку нужно было что-то перевезти, и он связал несколько деревьев вместе. Так получился первый плот.

В каменном веке человек научился пользоваться орудием труда, и тогда при помощи камня он стал выдалбливать в дереве углубление, так получилась первая лодка. Многие народы делали лодки из шкур животных, коры деревьев, тростника, пальмовых листьев. Постепенно размеры плавательных средств увеличивались, и появился водоизмещающий корпус, который и стал основной чертой кораблей. Однако изначально такие корпусы были небольшие, но уже содержали в себе все элементы современных кораблей. Вскоре появились первые мореходные корабли. Во времена промышленной революции для строения корпуса корабля начали применять железо и сталь. Сегодня корабли строят из прочных металлических сплавов и стеклоармированных пластмасс.

Судостроение было развито в Древнем Египте, в Финикии, Древнем Китае. В средние века суда строились в Византии, в государствах Средиземноморья и Северной Европы, в Древней Руси. Чуть позже суда строили в Португалии и Испании, позднее и в Англии, в Нидерландах, Франции.[2]

2.3 Первые корабли

Первые корабли – это небольшие деревянные суда различной формы, передвигающиеся с помощью весел, появились задолго до нашей эры в Египте, на Крите, в Древней Греции и Риме.

В 5 веке до нашей эры появились корабли с несколькими рядами весел. Корабли с двумя рядами весел назывались биремами, с тремя – триремами. Экипаж такого крупного корабля мог состоять из несколько сот человек.

Рис.1 Римская галера

В 7-ом веке в Венеции был создан быстроходный вёсельно-парусный корабль – галера. Галера имела длину 40-50 метров, ширину 6 метров, один ряд весел, экипаж до 450 человек, развивала скорость 7 узлов (13 км/ч). Кроме весел галера имела две мачты с косыми парусами.[2]

Рис.2 Венецианская галера

Переход от гребного флота к парусному флоту осуществлялся вплоть до начала 18-го века.

Появление парусных кораблей, и парусного флота, дало мощный толчок к развитию кораблестроения.

Палуба парусника делалась из твердых, как камень, пород дерева; мачты возвышались над палубой на 15-25 м, т. е. имели высоту 5-8-этажного дома.

На мачтах были перекладины, на которых держались паруса. От перекладины к перекладине протягивалось множество канатов, веревочных лесенок.

В период, с 1630 по 1850 год, самым мощным военным кораблем являлся трехпалубный деревянный парусник, имевший 100 и более пушек на борту.

Команда военного корабля 18-го века состояла примерно из 850 офицеров и матросов.

Следующий этап в развитие кораблестроения начался в 19-ом веке, это строительство кораблей, имеющих корпуса из железа и двигатели. Первыми такими кораблями стали пароходы, которые очень быстро заменили парусные суда.[2]

Рис.3 Корабль-пароход

2.4 Современные корабли

В начале XX века произошли значительные перемены в кораблестроении — на смену пароходам, широко использовавшимся в течение ста лет на всех водных транспортных путях, приходят более совершенные суда с дизельным приводом.

Современные корабли используются в различных областях человеческой деятельности: в торговле, военных действиях, перемещении людей, научных исследованиях, туризме и отдыхе, спасательных операциях, рыболовстве и даже сельском хозяйстве.

На современных пассажирских лайнерах имеются комфортабельные каюты, кинотеатры, рестораны, бассейны и игровые комнаты для детей. Большое значение на них предается мерам безопасности. В прежние времена плавание на кораблях было очень опасным. Лишь после гибели в 1912 г. в результате столкновения с айсбергом супер-лайнера «Титаник», на борту которого находились около полутора тысяч членов экипажа и пассажиров, наличие спасательных жилетов для всех людей на судне стало обязательным.[3]

Современные корабли

Рис.4 Круизный корабль

Рис.5 Парусный корабль

Рис. 6 Корабль военно-морского флота

2.5 Конструкция корабля

К какому бы виду или классу не относилось судно, ему присущи общие элементы конструкции. В первую очередь, конечно, корпус, на котором установлены надстройки различного назначения, мачты и рубки. Важным элементом всех судов являются двигатели и движители, в общем, силовые установки. Для жизнедеятельности плавательного средства имеют значение устройства, системы, электрооборудование, трубопроводы и оборудование помещений. Парусные суда оснащаются еще рангоутом и такелажем.

Носом называется передняя, кормой – задняя оконечности корпуса, его боковые поверхности – бортами. Правый борт по ходу движения моряки называют штирбортом, левый – бакбортом. Дном или днищем называется нижняя часть корабля, палубами – горизонтальные перекрытия. Трюм корабля – это самое нижнее помещение, которое находится между днищем и нижней палубой. Межпалубное пространство называется твиндеком.[3]

Рис. 7 Устройство корабля

Корпус корабля представляет собой водонепроницаемое тело обтекаемой формы, полое внутри. Корпус обеспечивает плавучесть судна и является базой или платформой, на которой монтируется оборудование или вооружение в зависимости от назначения корабля.[3]

2.6 Принцип работы корабля

Трюмная часть корабля вытесняет массу воды, равную ее собственной массе. Пытаясь вернуться на свое место, вытесненная вода толкает корабль вверх.

Установленные под углом лопасти корабельного винта, вращаясь, создают усилие, толкающее винт и соответственно корабль вперед. На некоторых современных скоростных паромах используется водоструйный движитель; морская вода засасывается в него, а затем выпускается высокоскоростной струей.

Руль, подвешенный на шарнирах на корме судна, соединяется со штурвалом или румпелем. Если рулевой отводит румпель влево, руль и корма двигаются вправо. Если необходимо сделать поворот вправо, он отводит румпель влево.

В эпоху парусных судов была разработана такая установка парусов, которая позволяла двигаться против ветра. Делая повороты в разные стороны (идя галсами), корабль продвигался вперед, даже когда не было попутного ветра.[1]

2.7 Почему корабль не тонет

Если в полости корабля попадет вода, то он конечно же затонет. Чтобы возможность затопления свести на минимум, в подводной части корабля строят перегородки. В результате получаются отсеки, в которых вода из одного не может попасть в другой. Если корабль получит пробоину, то затопится только отсек в месте пробоины. Остальные останутся заполненными воздухом и будут удерживать корабль на плаву. В любом случае корабль имеет вес. Этот вес равен весу воды, объем которой корабль «занимает» собой в море.

Как известно, корабли плавают не просто так, а перевозят различные грузы и людей. Пустой корабль весит меньше, а значит меньше будет «осаживаться» в море. Если его нагрузить, то корабль осядет в воду глубже. При чрезмерной нагрузке, корабль может вообще уйти под воду и утонуть. Поэтому на корпусе судов отмечают специальную линию (ватерлинию). Судно не должно погружаться в воду так, чтобы эта линия оказалась под водой. Иначе любая сильная волна, плеснув воду на корму, может легко затопить корабль.

С другой стороны, пустое судно не должно быть слишком легким. Иначе его подводная часть будет слишком маленькой по отношению к надводной. В таком случае волны и ветер могут опрокинуть корабль.

Корабль, загруженный по ватерлинию, вытесняет самый большой объем воды. Вес этой воды называется водоизмещением конкретного судна. Грузоподъемность судна — это разность между водоизмещением и весом пустого судна или, проще говоря, разность между загруженным кораблем, когда он имеет осадку по ватерлинию, и весом судна без груза.[3]

Практическая часть

Почему же корабли, изготовленные из железа, держаться на воде и не тонут? Я решил провести опыты и понять это (см. Приложение 1).

3.1 Опыт № 1 «Влияет ли материал, из которого сделан корабль, на его плавучесть?

Поочередно погружаем в воду предметы, сделанные из металла, дерева, пенопласта и пластмассы. Как видно, предмет из металла утонул, а из дерева, пластмассы – нет (см. Приложение 2).

Я знал, что все окружающие нас предметы и вещества состоят из крошечных, не видимых взгляду частичек – молекул. Те тела, в которых молекулы располагаются очень близко друг к другу – обладают большей плотностью и быстрее идут ко дну. А тела, в которых молекулы далеко друг от друга, обладают меньшей плотностью, поэтому остаются плавать на поверхности воды. Плотность у железа больше плотности воды, и поэтому оно утонуло. Тела, плотность которых меньше плотности воды, свободно плавают по её поверхности. Поэтому предметы из дерева, пластмассы остались плавать по поверхности. Мы знаем, что современные корабли сделаны из металла, от сюда следует вывод, что «плавучесть» корабля не зависит от материала, из которого он изготовлен.

Следовательно, гипотеза №1 не верна.

3.2 Опыт № 2 «Влияние формы на плавучесть корабля»

Я уже убедился в том, что предметы из различных материалов ведут себя в воде по-разному. Оказывается, у воды есть еще один секрет: на ее поверхности может плавать и «тонущий» материал, главное придать ему нужную форму.

Берем пластилин, делаем из него шарик и опускаем его в воду (см. Приложение 3). Пластилин затонул. Слепим из этого же кусочка пластилина кораблик и опускаем его в воду дном вниз. Наш корабль не тонет, потому что он имеет особую форму (см. Приложение 4). То же самое происходит с большими кораблями, которые не тонут, а продолжают бороздить океаны.

Гипотеза № 2 верна, корабль не тонет, потому что он имеет особую форму и строение.

Опыт № 3 «Влияние воздуха на плавучесть корабля»

Я задумался – а что ещё находится на корабле кроме команды с капитаном, пассажиров, груза и всей техники, которой он оснащён. Помимо всего перечисленного на корабле есть воздух. Из книг я узнал, что воздух намного легче воды. А ведь внутри корпуса корабля есть некоторое пространство, заполненное воздухом. Именно воздух поддерживает корабль на поверхности воды и не даёт затонуть. Я решил проверить это на опыте с шариком.

Берем два воздушных шарика, один из которых надуваем, а второй наполняем водой, и погружаем в воду. Надутый шарик не тонет, даже если надавить на него сверху рукой. А шарик, наполненный водой, погрузился под поверхность (см. Приложение 5).

Оказывается, когда – то давно древнегреческий учёный Архимед исследовал проблему плавучести тел и сформулировал закон: на всякое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости, который известен сейчас как Закон Архимеда. Таким образом, в нашем опыте на шарик снизу, действовала сила Архимеда, которая выталкивала шарик на поверхность.

Гипотеза №3 верна, корабль не тонет, потому что воздух внутри него держит его на плаву.

Железные суда проектируют и строят с таким расчётом, чтобы при погружении они вытесняли огромное количество воды, вес которой равен их весу в загруженном состоянии (это называется водоизмещением корабля). В этом случае на них будет действовать выталкивающая архимедова сила соответствующей величины.

Корабль внутри имеет множество пустых, наполненных воздухом помещений и средняя его плотность значительно меньше плотности воды. Именно поэтому он держит корабль на поверхности воды и не даёт затонуть.

Рис. 8-Силы поддержания; 2-Давление воды на борт судна

Опыт №4 «Влияет ли плотность воды на силу выталкивания»

Определим зависимость величины выталкивающей силы от плотности жидкости. Поместим свежее яйцо в емкость с чистой водой. Мы видим, что яйцо утонуло (см. Приложение 6).

В другой емкость положим 3 ст. ложки соли и опустим яйцо. Яйцо в сосуде с солёной водой всплывает (см. Приложения рис 6). Мы увидели, что выталкивающая сила увеличивается с увеличением плотности воды. Следовательно, в море, где вода соленая (с большей плотностью), выталкивающая сила, действующая на корабль больше, чем в реке или озере, где вода пресная. Поэтому в море судно может нести грузы большей тяжести.

Заключение

В ходе моего исследования первая моя гипотеза не подтвердилась, вторая и третья гипотезы подтвердились. Цель работы достигнута, я понял почему не тонут корабли.

На основании проведенного исследования я сделал вывод, корабли не тонут, потому что:

1. Корабли проектируют и строят с таким расчётом, чтобы они при погружении вытесняли огромное количество воды.

2. Корабли не тонут, потому что на них действует выталкивающая (подъемная) сила, по закону Архимеда, направленная вверх и равная весу жидкости, вытесненной кораблем.

3. Корабль будет находиться на плаву до тех пор, пока его вес будет меньше или равен весу вытесненной им жидкости, что достигается, в том числе и наличием прослойки воздуха в отсеках корабля, а воздух легче воды.

Конечно, есть еще много того, что я не понимаю, например физические понятия, законы, формулы, но, думаю, в старших классах я смогу разобраться в этом вопросе подробнее.

Список источников и использованной литературы:

Я познаю мир: Корабли- М.: ООО «Издательство Астрель», 2002г.
История корабля / С. В. Сахарнов, издательство «Малыш», 1990г.
Ушаков С. З. Плавание тел, детская энциклопедия, том 3 «Числа и фигуры, вещество и энергия». – Москва: «Издательство Академии Педагогических Наук РСФСР», 1961.

Интернет источники:

http://www.kakprosto.ru/kak-824332-pochemu-korabli-ne-tonut

http://www.polnaja-jenciklopedija.ru/istoriya-otkrytiy/istoriya-korabley.html

http://www.voprosy-kak-i-pochemu.ru/pochemu-korabli-ne-tonut/

http://www.i-kiss.ru/rubrika/korabli

http://vm.msun.ru/Cad_ship/Sailship/Parusniki.htm

https://ru.wikipedia.org/wiki/Судостроение

Приложения

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Просмотров работы: 158

school-science.ru

Почему корабль в воде не тонет?

МКОУ «солнцевская СОШ» Солнцевского района Курской области

Занятие внеурочной деятельности «Почемучка»

«Почему корабль в воде не тонет?»

Подготовила учитель начальных классов

Шварева Валентина Владимировна

п. Солнцево

2018 г.

Задачи: Закрепить знания детей о водном транспорте, свойствах воздуха. Развивать логическое мышление, умение рассуждать, высказывать свои предположения, аргументировать свои высказывания, познавательную активность.

Материалы: иллюстрации различных моделей кораблей и пароходов; прозрачная ёмкость с водой; металлические предметы: скрепки, магнит, ножницы, чайная ложка, ключ, две баночки из-под леденцов, одна из которых с парусом; поднос.

Ход занятия

Оргмомент

Запустим кораблик бумажный,
Пускай он плывёт далеко.
Урок у нас сегодня важный,
Добыть ведь знания нелегко!

Актуализация знаний

1. Ребус

– Отгадайте ребус… (корабль)

2. Продолжите пословицу:

Большому кораблю … (большое плавание)

3. Загадка

Какие красавцы
Всегда и везде
На суше родятся –
Живут на воде?
(Корабли, пароходы)

4. Викторина на морскую и речную тему

-Ребята, сегодня на занятии мы с вами поговорим о транспорте, а именно о кораблях. Но вначале проведём небольшую викторину.

Cтoп-кpaн y кopaбля?(якорь)
Кухня на судне?(камбуз)
Герметически закрывающееся — обычно круглое — окно на корабле?
(иллюминатор)
Гидротехническое причальное сооружение, выступающее в акваторию порта и предназначенное для швартовки судов с двух сторон?(пирс)
Время, в течении которого по климатическим условиям возможно судоходство?(навигация)
На корабле у офицеров — каюта, а у матросов?(кубрик)
Искусственный портовый бассейн для стоянки судов в районах больших приливов. (док)
Ceтчатый мeшoк для лoвa pыбы?(трал)
Koжypy кaкoгo плoдa иcпoльзyют в Индии для cмaзки cтaпeлeй в дoкe?
(банан)
Прибор для измерения глубины воды с судна?(лот)
Большая многовесельная корабельная шлюпка?(баркас)
Крупное соединение военных кораблей,(эскадра)
Первое, младшее воинское звание военнослужащих в ВМС?(матрос)
Отклонение судна от курса, его непроизвольное перемещение при спущенных парусах или неработающем двигателе под воздействием ветра, течения?(дрейф)
Небольшая одномачтовая парусная спортивная яхта?(тендер)
Ha cyдax кaкoгo типa Koлyмб дoплыл дo Aмepики?(каравелла)

Приспособление, служащее для подъема затонувших судов. (понтон).
III. Работа по теме

– Посмотрите внимательно на доску. Что изображено на всех иллюстрациях, вывешенных на доске? (корабль, пароход, парусник, лодка, катер)

-Как одним словом можно назвать всё это? (водный транспорт)

-Почему все они относятся к водному транспорту? (все они передвигаются по воде)

-Для чего нужен водный транспорт? (перевозить грузы, пассажиров, путешествовать)

-Вспомните, из чего раньше строили корабли и лодки? (из дерева)

-Из чего строят корабли теперь? (из металла)

-Как вы думаете, почему?(Дети высказывают свои предположения)

-Ребята, посмотрите. Здесь на подносе у меня лежат какие-то предметы (на подносе скрепки, магнит, ножницы, чайную ложку, металлическую баночку из-под леденцов и предлагает детям назвать их).

-Ребята, как вы думаете, какое отношение все эти предметы имеют к кораблям? Что между ними общего? (все они также как и корабли сделаны из металла)

-Чем отличаются эти предметы между собой?

-Какими свойствами обладает металл? (он твёрдый, тяжёлый, тонет в воде).

-Если мы опустим эти предметы в воду, они поплывут? (нет) Почему? (они тяжёлые)

-А давайте попробуем.

(Поочередно опускают предметы с подноса в воду и наблюдают за тем, что с ними происходит)

Эксперимент 1

-Что с ними произошло? (они утонули, пошли ко дну)

-Значит, мы можем сделать вывод, что металлические предметы не обладают плавучестью, тонут. Но посмотрите на наши иллюстрации с кораблями. Они тоже построены из металла, и гораздо больше по размеру, однако плавают. Как такое возможно? Почему корабли, построенные из металла, не тонут? (его волны держат, они большие, и т. д.)

(Педагог показывает детям металлическую баночку из-под «звёздочки»)

-Это наш с вами кораблик. Он, как и настоящие корабли, сделан из металла. Как вы думаете, он поплывёт? (нет) Почему?

(Педагог опускает банку в воду)

-Почему она не тонет?(Дети высказывают свои предположения, аргументируя их

-Ребята, что находится внутри нашего кораблика (банки)? (Воздух)

-А внутри больших кораблей воздух есть? Где он находится? Влияет ли воздух на их плавучесть? Как?

-В кораблях тоже есть воздух, который держит их на плаву. Мы, конечно знаем, что воздух гораздо легче, чем вода. А внутри корабля, то есть его корпуса, находится пространство, которое заполняется воздухом. Этот воздух и не позволяет кораблю утонуть и удерживает его на поверхности воды, поэтому даже большегрузные корабли преспокойно бороздят морские глади.

Именно благодаря воздуху, который как бы выталкивает корабль из воды, он не тонет, таковы законы увлекательнейшей науки – физики.

А почему тогда утонули другие металлические предметы? (в них нет воздуха)

-Почему воздух держит корабли на плаву? (он легче воды)

-И всё же, иногда случаются кораблекрушения, и корабли тонут, идут ко дну. Как вы думаете, почему это происходит?

-Как вы думаете, влияет ли на это погода? Как влияет? (сильный ветер и волны)

«….Ветер по морю гуляет

И кораблик подгоняет.

Он бежит себе в волнах

На раздутых парусах…»

-Когда погода портится, на море начинается шторм, буря. А что такое шторм? Буря? (сильный ветер, гроза, большие волны)

-Как влияет сильный ветер на то, что корабли тонут? (рвёт паруса)

Как влияет вода на то, что корабли идут ко дну? (волны заливают корабль)

– Но мы же с вами выяснили, что корабли не тонут потому, что их держит на плаву воздух. Почему же тогда во время шторма происходит с кораблями, что они могут пойти ко дну? (Дети выдвигают свои предположения)

-Давайте мы посмотрим, как влияет сильный ветер на плавучесть кораблей.

Педагог предлагает детям взять веера и начать сильно махать на «кораблик» и понаблюдать, что при этом происходит.

-Что происходит с кораблём при сильном ветре? (начинается шторм, буря и «кораблик терпит кораблекрушение)

-Как вы думаете, а что сильнее влияет на то, что корабли терпят кораблекрушение: вода или ветер? Почему? (они равны по силе)

– Ребята, ещё есть один секрет, почему корабль не тонет – СИЛА ВЫТАЛКИВАНИЯ. Если погрузить тело в воду, оно вытеснит некоторое количество воды. Тело занимает место, где раньше была вода, и уровень воды поднимается.

Если верить легенде, древнегреческий ученый Архимед (287 — 212 до н.э.), находясь в ванне, догадался, что погруженное тело вытесняет равный объем воды. Сила, с которой вода выталкивает погруженное в нее тело, называется силой выталкивания.

Закон Архимеда гласит, что сила выталкивания равна весу жидкости, вытесненной погруженным в неё телом. Если сила выталкивания меньше веса тела, то оно тонет, если она равна весу тела, оно плавает.

Научные факт: Архимед: на всякое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила.

Закон Архимеда – чем больше тело своим объемом вытесняет воды, тем большая сила, равная весу вытесненной воды, выталкивает это тело.

Та часть корабля, которая находится под водой надёжно закупорена от любого проникновения воды. А тот воздушный объем, который находится в полостях корабля выталкивает его с силой наружу, при этом сама масса корабля всеми силами тянет его вниз-вот и получается тот самый нужный баланс, который позволяет нам любоваться величаво идущим по воде кораблям. Поэтому же принципу подводные лодки, наоборот погружаются в воду.

Строение корабля

У каждого корабля своё предназначение, но у любого судна есть основные части: корпус корабля, нос, корма. Корабль имеет продолговатую форму, чем-то напоминающую глубокую тарелку. Палубы на корабле закрывают его как крышки. Папа рассказал мне, что на корабль наносится специальная линия (ватерлиния – контрольная отметка, до которой можно загружать судно). Если она видна над поверхностью воды, то беспокоиться не стоит. Если линия скрылась под водой – вероятность его затопления возрастает.

Эксперимент 2 «Удивительное яйцо»

Возьмём пустой стакан и положим туда яйцо. Нальём в стакан воды. (Яйцо осталось лежать на дне)

Возьмём другой стакан и проделаем то же самое, но в него добавим соль. (Яйцо всплыло).

Вывод: выталкивающая сила солёной воды больше, чем пресной.

МУЛЬТФИЛЬМ «Почему корабль не тонет»

IV Итог

-Какой серьёзный вопрос мы сегодня выясняли на нашем занятии? (почему не тонут корабли)

-И почему же они не тонут? (в полостях корабля содержится воздух. Он легче воды, поэтому держит корабль на плаву, действует выталкивающая сила – закон Архимеда

Интернет-ресурс:

http://www.maam.ru/detskijsad/pochemu-ne-tonut-korabli.html

multiurok.ru

Почему корабль в воде не тонет?

МКОУ «солнцевская СОШ» Солнцевского района Курской области

Занятие внеурочной деятельности «Почемучка»

«Почему корабль в воде не тонет?»

Подготовила учитель начальных классов

Шварева Валентина Владимировна

п. Солнцево

2018 г.

Ход занятия

Оргмомент

Запустим кораблик бумажный,
Пускай он плывёт далеко.
Урок у нас сегодня важный,
Добыть ведь знания нелегко!

Актуализация знаний

1. Ребус

– Отгадайте ребус… (корабль)

2. Продолжите пословицу:

Большому кораблю … (большое плавание)

3. Загадка

Какие красавцы
Всегда и везде
На суше родятся –
Живут на воде?
(Корабли, пароходы)

4. Викторина на морскую и речную тему

Cтoп-кpaн y кopaбля?(якорь)
Кухня на судне?(камбуз)
Герметически закрывающееся — обычно круглое — окно на корабле?
(иллюминатор)
Гидротехническое причальное сооружение, выступающее в акваторию порта и предназначенное для швартовки судов с двух сторон?(пирс)
Время, в течении которого по климатическим условиям возможно судоходство?(навигация)
На корабле у офицеров — каюта, а у матросов?(кубрик)
Искусственный портовый бассейн для стоянки судов в районах больших приливов. (док)
Ceтчатый мeшoк для лoвa pыбы?(трал)
Koжypy кaкoгo плoдa иcпoльзyют в Индии для cмaзки cтaпeлeй в дoкe?
(банан)
Прибор для измерения глубины воды с судна?(лот)
Большая многовесельная корабельная шлюпка?(баркас)
Крупное соединение военных кораблей,(эскадра)
Первое, младшее воинское звание военнослужащих в ВМС?(матрос)
Отклонение судна от курса, его непроизвольное перемещение при спущенных парусах или неработающем двигателе под воздействием ветра, течения?(дрейф)
Небольшая одномачтовая парусная спортивная яхта?(тендер)
Ha cyдax кaкoгo типa Koлyмб дoплыл дo Aмepики?(каравелла)

Приспособление, служащее для подъема затонувших судов. (понтон).
III. Работа по теме

-Как одним словом можно назвать всё это? (водный транспорт)

-Почему все они относятся к водному транспорту? (все они передвигаются по воде)

-Для чего нужен водный транспорт? (перевозить грузы, пассажиров, путешествовать)

-Вспомните, из чего раньше строили корабли и лодки? (из дерева)

-Из чего строят корабли теперь? (из металла)

-Как вы думаете, почему?(Дети высказывают свои предположения)

-Чем отличаются эти предметы между собой?

-Какими свойствами обладает металл? (он твёрдый, тяжёлый, тонет в воде).

-Если мы опустим эти предметы в воду, они поплывут? (нет) Почему? (они тяжёлые)

-А давайте попробуем.

(Поочередно опускают предметы с подноса в воду и наблюдают за тем, что с ними происходит)

Эксперимент 1

-Что с ними произошло? (они утонули, пошли ко дну)

(Педагог показывает детям металлическую баночку из-под «звёздочки»)

(Педагог опускает банку в воду)

-Почему она не тонет?(Дети высказывают свои предположения, аргументируя их

-Ребята, что находится внутри нашего кораблика (банки)? (Воздух)

-А внутри больших кораблей воздух есть? Где он находится? Влияет ли воздух на их плавучесть? Как?

А почему тогда утонули другие металлические предметы? (в них нет воздуха)

-Почему воздух держит корабли на плаву? (он легче воды)

-Как вы думаете, влияет ли на это погода? Как влияет? (сильный ветер и волны)

«….Ветер по морю гуляет

И кораблик подгоняет.

Он бежит себе в волнах

На раздутых парусах…»

-Как влияет сильный ветер на то, что корабли тонут? (рвёт паруса)

Как влияет вода на то, что корабли идут ко дну? (волны заливают корабль)

-Давайте мы посмотрим, как влияет сильный ветер на плавучесть кораблей.

-Что происходит с кораблём при сильном ветре? (начинается шторм, буря и «кораблик терпит кораблекрушение)

Научные факт: Архимед: на всякое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила.

Строение корабля

Эксперимент 2 «Удивительное яйцо»

Возьмём пустой стакан и положим туда яйцо. Нальём в стакан воды. (Яйцо осталось лежать на дне)

Возьмём другой стакан и проделаем то же самое, но в него добавим соль. (Яйцо всплыло).

Вывод: выталкивающая сила солёной воды больше, чем пресной.

МУЛЬТФИЛЬМ «Почему корабль не тонет»

IV Итог

-Какой серьёзный вопрос мы сегодня выясняли на нашем занятии? (почему не тонут корабли)

Интернет-ресурс:

http://www.maam.ru/detskijsad/pochemu-ne-tonut-korabli.html

multiurok.ru

Почему корабли не тонут (исследовательская деятельность в бассейне)

Скачать документ

Муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение

“Детский сад № 61 комбинированного вида”

Почему корабли не тонут?

(конспект НОД, подготовительная к школе группа)

Автор-составитель:

Дюжева Оксана Геннадиевна,

инструктор ФИЗО 1 категории

МБДОУ № 61

Ленинск-Кузнецкий 2016

Место проведения: бассейн МБДОУ 61.

Цель исследовательской работы: выявление природы плавучести и её связь с плотностями погружаемых объектов.

Задачи: 1. Собрать и проанализировать информацию о плавучести тел.

2. Провести опыты, объясняющие, почему одни предметы тонут, а другие нет.

3. Узнать у взрослых, почему не тонут огромные железные корабли?

Гипотезы: 1. Пластилин тяжёлый материал, но если придать ему определённую форму, то он не утонет в воде.

2. Большие корабли не тонут, потому что они легче воды, так как в них есть воздух.

Методы исследования:

• Беседы с взрослыми;

• Изучение познавательной литературы;

• Работа с компьютером;

• Наблюдения;

• Исследование;

• Проведение опытов, экспериментов.

Ход занятия

Здравствуйте ребята. Сегодня у нас будет необычное занятие — сегодня мы будем проводить опыты. Какие и для чего, я скажу чуть позже. А пока давайте вспомним правила поведения в бассейне.

(Дети проговаривают правила, затем заходят в воду и садятся в круг)

Однажды летом мой сын играл с водой, бросая в неё различные предметы. Одни из них тонули, а другие — нет. Но это не удивляло, т.к. он знал, что одни предметы легче воды, а другие — тяжелей. Каково же было его удивление, когда он увидел, на море корабль. «Почему же он не тонет? Ведь он железный!»- спросилон у меня.

А вам интересно узнать ответ на этот вопрос?

Пару недель назад мы с вами проводили подобный опыт в группе, пятаясь выяснить “от чего зависит плавучесть предметов?”. Вы выдвинули несколько версий. Вспомните и озвучте их. (Тяжёлые тонут, а лёгкие — нет; тонут предметы из которых вышел воздух и они наполнились водой).

Я предлагаю вам провести своё небольшое исследование, чтобы получить ответ на вопрос «От чего же зависит плавучесть предметов? »

Для начала — разомнёмся. (Разминка в воде: разные виды ходьбы и бега)

— Те тела, в которых молекулы располагаются очень близко друг к другу – дружат и крепко держатся за ручки, — обладают большей плотностью и быстрее идут ко дну.

А тела, в которых молекулы расположены далеко друг от друга, обладают меньшей плотностью, поэтому остаются плавать на поверхности воды.

— Давайте возьмёмся за руки — мы — молекулы — станем в круг и ляжем на воду. А теперь крепко обнимемся и погрузимся в воду. Когда мы быстро стали опускаться вниз? (Когда мтояли плотно друг к другу).

1. Проверим это утверждение на опыте: «Тонет, не тонет»

Предмет	Тонет	Не тонет	Тонет, но не сразу
Металл	+
Пробка		+
Стекло	+
Дерево		+
Бумага			+
Вата			+
Камень	+

(дети берут каждый по 1 предмету, исследует свойства и ставит магнит в соответствующую клетку)

Вывод: Плотность деревянных тел, ваты и бумаги меньше, поэтому вода их выталкивает, а металлические, каменные и стеклянные – нет.

2. Давайте проведём ещё один опыт: «Не тонет, как ни старайся»

Нам понадобятся вода и воздушный шар. Шарик надуваем.

Теперь стараемся утопить воздушный шар в воде. Ещё раз, ещё и ещё.

Ничего не выходит. Может, опять всё дело в плотности? Давайте мы с вами наберём в лёгкие воздух и погрузимся в воду. Мы будем плавать или пойдём ко дну? (Дети выполняют упражнение “поплавок” и “звезда на спине”) (Мы будем плавать, т.к воздух в лёгких нас будет держать на поверхности)

«А что же за сила выталкивает шарик на поверхность? »

Оказывается, когда- то давно древнегреческий учёный Архимед исследовал проблему плавучести тел и сформулировал закон: на всякое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости, который известен сейчас как Закон Архимеда. Таким образом, в нашем опыте на шарик снизу, из тазика, действовала сила Архимеда, которая выталкивала шарик на поверхность.

— Вдохните глубоко и лягте на воду на спину как звёздочки. Что происходит с вашими телами? (Они всплывают)

Итак, мы уже убедились в том, что предметы из разных материалов ведут себя в воде по – разному. Но это ещё не всё. У воды есть ещё один секрет: на её поверхности может плавать и «тонущий» материал, главное — придать ему нужную форму.

Пришло время проверить правильность нашей гипотезы о том, что пластилин не утонет в воде, если придать ему определённую форму.

Опыт 3: «Почему он не тонет, или всё зависит от формы? »

Нам понадобятся 2 куска пластилина.

1) опускаем пластилин в воду – он естественно тонет;

2) теперь попробуем слепить из этого куска плошку и опустим её на воду.

Ура! Волшебство свершилось, тонущий материал плавает на поверхности!

Гипотеза подтвердилась!

То же самое происходит с большими кораблями, которые не тонут, а продолжают бороздить океаны. Металл тонет, а если построить из него огромный корабль, то он спокойно будет плавать по воде. Стальной корабль не тонет, потому что он вытесняет много воды. А мы знаем, чем больше какой-то предмет вытесняет воды, тем сильнее она выталкивает его. Ай да Архимед!

Заключение.

1. Мы нашли ответ на вопрос «Почему корабли не тонут»

2. Гипотезы наши подтвердились.

3. Мы узнали много нового про свойства воды, про закон Архимеда, про молекулы.

4. Конечно, есть еще много того, что вы не понимаете, например, физические понятия, законы, формулы, но, думаю, в школе вы сможете разобраться в этом вопросе подробнее.

В заключении предлагаю поиграть. Игра “Водолазы”: дети стоят на дне бассейна, руководитель раскидывает яркие предметы; по сигналу дети достают со дна предметы за определённое время. Побеждает команда, собравшая большее количество предметов.

Список литературы:

1. Осокина Т.И., Тимофеева Е.А., Богина Т.Л. Обучение плаванию в детском саду: Книга для воспитателей детского сада и родителей/Т.И.Осокина, Е.А.Тимофеева, Т.Л. Богина. — М.: Просвещение, 1991.-158 с.

2. Перля З. Н. Корабли / З. Н. Перля: детская энциклопедия, том 3 «Числа и фигуры, вещество и энергия». – Москва: «Издательство Академии Педагогических Наук РСФСР», 1960. – С. 443-459.

3. Сахарнов С. В. Плывут по морям корабли / С. В. Сахарнов, К. Д. Арон // «Едем, плаваем, летаем». – Москва: «Детская литература», 1993. – С. 7-36.

4. Тугушева Г. П., Чистякова А. Е. Экспериментальная деятельность

детей среднего и старшего дошкольного возраста: Методическое пособие. — СПб. : ДЕТСТВО-ПРЕСС, 2009. –С. 68-70.

5. Использование Интернет-ресурса:

http://www.maam.ru/detskijsad/-pochemu-korabli-ne-tonut.html

Веникова Яна Александровна «Почему корабли не тонут?»

eduboss.ru

Плавучесть

Почему одни вещества тонут в воде, а другие нет? И почему есть так мало веществ, способных плавать в воздухе (т. е. летать, см. статью «Полёт«)? Понимание законов плавучести (и погружения) позволяет инженерам строить корабли из металлов, которые тяжелее воды, и конструировать дирижабли и воздушные шары, способные плавать в воздухе. В спасательный жилет накачивают воздух, поэтому он помогает человеку держаться на воде.

Почему предметы плавают

Если погрузить тело в воду, оно вытеснит некоторое количество воды. Тело занимает место, где раньше была вода, и уровень поды поднимается. Если верить легенде, древнегреческий ученый Архимед (287 — 212 до н.э.), находясь в ванне, догадался, что погруженное тело вытесняет равный объем воды. На средневековой гравюре изображен Архимед, совершивший свое открытие. Сила, с которой вода выталкивает погруженное и нее тело, называется силой выталкивания. Когда она равна весу тела, тело плавает и не тонет. Тогда вес тела равен весу вытесненной им воды. Пластмассовый утёнок очень лёгкий, поэтому достаточно небольшой силы выталкивания, чтобы удержать его на поверхности. Сила, направленная вниз (вес тела) зависит от плотности тела. Плотность представляет собой отношение массы тела к его объему. Стальной шар тяжелее яблока того же размера, так как он плотнее. Частицы вещества в шаре упакованы более плотно. Яблоко может плавать в воде, но стальной шар тонет.

Чтобы тело не тонуло, его плотность должна быть меньше плотности воды. В противном случае силы выталкивания воды недостаточно, чтобы удержать тело на поверхности. Относительной плотностью тела называется его плотность по отношению к плотности воды. Относительная плотность воды равна единице, значит, если относительная плотность тела больше 1, оно утонет, а если меньше — будет плавать.

Закон Архимеда

Как плавают корабли

В наши дни корабли делают из стали, которая в 8 раз плотнее воды. Не тонут же корабли потому, что их общая плотность меньше плотности воды. Корабль — это не цельный кусок стали (подробнее о стали в статье «Железо, сталь и прочие металлы«). В нем множества полостей, поэтому его вес распределяется по большому пространству, что и приводит к небольшой общей плотности. «Морской гигант» — одно из самых больших судов мира – весит 564 733 тонны. Благодаря большим размерам выталкивающая сила для него очень велика.

Если хотите увидеть, как действует сила выталкивания, бросьте в сосуд с водой глиняный шарик. Он утонет, и уровень воды поднимется. Отметьте фломастером новый уровень воды. Теперь слепите из этой же глина лодочку и осторожно опустите её на воду. Как видите, вода поднялась ещё выше. Лодочка вытесняет больше воды, чем шарик, а значит, и сила выталкивания больше.

Грузовые марки

Грузовые марки — это линии, начерченные на борту судна. Они показывают, сколько груза судно может выдержать тех или иных условиях. Так, поскольку холодная вода плотнее теплой, она выталкивает судно сильнее. Значит, судно может взять па борт больше груза. Солёная вода плотнее пресной, следовательно, в пресной воде судно следует меньше нагружать. Изобрел грузовые марки Сэмюэл Плимсолл (1824-1898). Когда судно погружается в воду до соответствующей линии (см. рис.), оно считается полностью нагруженным. Значение буквенных символов: TF – пресная вода тропики, SF – пресная вода летом, T – солёная вода тропики, S – солёная вода летом, W – солёная вода зимой, WNA – Сев. Атлантика зимой.

Воздухоплавание

Тела могут летать по тем же причинам, по каким они плавают в воде. На них действует сила выталкивания воздуха. Плотность воздуха так мала, что в нем могут плавать очень немногие тела. Это, например, баллоны с горячим воздухом, который менее плотен, чем холодный. Воздушные шары можно также наполнить гелием или другими газами, которые легче воздуха.

Суда и лодки

Когда-то лодки и суда плавали, повинуясь силе ветра или мускульной силе человека. Создание двигателя позволило кораблестроителям использовать винты, толкающие судно сквозь толщу воды. В последнее время появились суда на подводных крыльях. «Великобритания» (построен в 1843 году) – первый железный корабль с гребным винтом. Его приводил в движение паровой двигатель. Корабль был также оснащён парусами. Контейнеровозы перевозят грузы в больших металлических ящиках. Их можно быстро погрузить на судно и сгрузить обратно при помощи кранов. Одно судно может принять на борт до 2000 контейнеров. Танкеры перевозят нефть и про чие жидкости в баках, расположенных в трюмах. Некоторые танкеры в 20 раз длиннее теннисного корта.

Подводные лодки

Подводные лодки погружаются и всплывают, изменяя свою относительную плотность. У них на борту есть большие контейнеры – балластные резервуары. Когда из них уходит воздух и внутрь закачивается вода, плотность лодки увеличивается и она погружается. Чтобы всплыть на поверхность, экипаж удаляет из резервуаров воду и накачивает туда воздух. Плотность вновь уменьшается и лодка всплывает. Балластные резервуары помещаются между внешним корпусом и стенками внутреннего отсека. Экипаж живёт и работает во внутреннем отсеке. Подводная лодка оснащена мощными винтами, которые позволяют ей двигаться сквозь толщу воды. На некоторых лодках установлены атомные реакторы (см. статью «Ядерная энергия и радиоактивность«).

www.polnaja-jenciklopedija.ru

About The Author

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт