Закон Архимеда — тренажёр для 7 класса
Почему тяжелый железный корабль не тонет, а маленький гвоздь идёт ко дну? Потому что на любое тело в жидкости действует выталкивающая сила. Её открыл Архимед, и она зависит от плотности жидкости и объема тела. В тренажёре задачи построены на простых примерах, чтобы ребёнок понял, почему одни предметы плавают, а другие нет.
Что проверяет эта тема
- Понимать природу выталкивающей силы.
- Применять формулу силы Архимеда.
- Использовать плотность жидкости (вода, керосин, ртуть).
- Определять, будет ли тело плавать или утонет.
Формулы и правила
| Что ищем | Формула | Обозначения |
|---|---|---|
| Сила Архимеда | F_A = ρ_ж · g · V | F_A — выталкивающая сила (Н), ρ_ж — плотность жидкости, g ≈ 10, V — объем погруженной части. |
| Условие плавания | F_A > F_тяж | Если сила Архимеда больше силы тяжести, тело всплывает. |
| Условие погружения | F_A < F_тяж | Если сила тяжести больше, тело тонет. |
Разбор задачи по шагам
Задача: Тело объемом 0,5 м³ полностью погружено в воду. Найдите выталкивающую силу. (Плотность воды 1000 кг/м³, g=10).
Шаг 1. Записываем формулу. F_A = ρ_ж · g · V. Почему: Нам нужна плотность жидкости (воды), ускорение свободного падения и объем тела.
Шаг 2. Проверяем единицы измерения. Объем уже в м³, плотность в кг/м³. Всё в системе СИ.
Шаг 3. Подставляем значения. F_A = 1000 · 10 · 0,5.
Шаг 4. Вычисляем. F_A = 10 000 · 0,5 = 5 000 Н (или 5 кН). Ответ: 5 кН.
Ещё один разбор
Задача. Тело объёмом $0.366$ м³ в жидкости плотности $13600$ кг/м³. Выталкивающая сила (Н, $g=10$)?
Ответ: 49776
Типичные ошибки
Почему: Путают ρ тела и ρ жидкости
Как проверить: В формуле Архимеда ВСЕГДА используется плотность той жидкости, в которую погружено тело (вода, масло, ртуть).
Почему: Корабль погружен не полностью, а только подводная часть
Как проверить: V — это объем именно ПОГРУЖЕННОЙ части. Если тело плавает, то V — это объем подводной части.
Почему: В задачах дают 5 литров, а формула требует м³
Как проверить: 1 литр = 0,001 м³. Всегда переводите объем перед подстановкой.
Типы задач в тренажёре
В тренажёре:
- Прямой расчет выталкивающей силы.
- Сравнение силы Архимеда и силы тяжести.
- Задачи с разными жидкостями (вода, керосин, ртуть).
- Плавание тел (почему корабль не тонет).
Все ответы с проверкой.
Кому и когда это нужно
Тема изучается в 7 классе. Часто встречается в ОГЭ.
Родителям: проведите простой эксперимент. Возьмите мандарин и стакан с водой. Мандарин в кожуре плавает, а очищенный — тонет. Спросите ребёнка, почему. Это отличная визуализация того, как плотность влияет на плавучесть.
Частые вопросы
Почему железный корабль не тонет?
У корабля огромный объем, но большая его часть — это воздух. Средняя плотность корабля меньше плотности воды, поэтому он плавает.
В какой жидкости тело будет плавать лучше всего?
В той, у которой самая большая плотность (например, в ртути). Чем плотнее жидкость, тем сильнее она выталкивает тело.
Примеры задач
Готовы попробовать свои силы?
В тренажёре задачи проверяются автоматически, а после ошибки показывается пошаговое решение.
Перейти к задачам