Возьмите пластиковую бутылку. Отрежьте её дно и отвинтите крыш ку. По диаметру горлышка вырежьте кружочек из плотной бумага или тонкого картона. Через центр кружочка проденьте…
Возьмите пластиковую бутылку. Отрежьте её дно и отвинтите крыш ку. По диаметру горлышка вырежьте кружочек из плотной бумага или тонкого картона. Через центр кружочка проденьте нить с узм ком па конце. Длина нити должна быть больше высоты бутылка. Нить пропустите через бутылку. Удерживая кружок прижатым гор лышку с помощью нити, опустите бутылку в воду, горлышком вниз Отпустите нить. Вы заметите, что кружок удерживается на месте за счёт давления воды снизу. Тонкой струёй по стенке наливайте воду в бутылку, не меняя её положения. Заметьте, при какой высоте столба воды в бутылке кружок отпадет от неё. Что демонстрирует этот опыт
Этот опыт демонстрирует основы гидростатики и принципы давления в жидкостях, а также всплытия. Давайте разберем его этап за этапом.
Шаг 1: Подготовка
- Отрежьте дно бутылки — это позволяет создать открытое пространство, в которое будет вливать воду.
- Приготовьте картонный кружок — он будет служить "крышкой", удерживаемой давлением воды.
- Протяните нить через бутылку — это нужно, чтобы можно было держать кружок на месте при погружении бутылки в воду.
Шаг 2: Проведение эксперимента
- Опустите бутылку в воду горлышком вниз — это создает условия, когда кружок оказывается в контакте с водой, но не пропускает её.
- Отпустите нить — кружок умрет на месте из-за давления воды, которое будет действовать снизу.
Шаг 3: Наполнение бутылки водой
- Наливайте воду по стенкам бутылки — это позволит вам наблюдать, что происходит с давлением внутри бутылки.
Наблюдения и выводы
Когда вода заполняет бутылку: По мере того как вы наливаете воду, давление в бутылке изменяется. Важно понимать, что давление в жидкости возрастает с глубиной. На более низких уровнях жидкости давление на кружок увеличивается.
Когда кольцо отваливается: Кружок упадёт, когда давление воды (снизу) станет меньше, чем вес кружка и пропущенной жидкости над ним. Это будет зависеть от высоты столба воды в бутылке. Если вода находится на достаточной высоте, то кружок будет удерживаться на месте.
Принципы, которые иллюстрирует опыт
Давление в жидкости: Давление в жидкости увеличивается с глубиной. Это должно быть интуитивно понятно: на дне любого сосуда давление воды выше, чем на поверхности.
Принцип Архимеда: В этом эксперименте кружок "зависает" благодаря гидростатическому давлению. Когда вес кружка становится больше, чем давление воды, оно просто падает.
Силы противодействия: Сила давления, действующая на кружок с низу, до момента, пока она больше имеет влияние, чем вес кружка.
Заключение
Этот простой опыт наглядно показывает, как действуют силы в жидкости, а также основные принципы подъемной силы и давления, помимо демонстрации важных физических понятий, которые удовлетворяют вашим целям "понять".
