Ниже предложено заполнение таблицы и выводы по эксперименту в целях подготовки к занятию.
Принцип: тело плавучее тогда, когда его плотность меньше плотности жидкости; если плотности равны или тело плотнее жидкости — тело тонет или держится на грани (плюхается).
Заполнение таблицы (приближенные типовые значения; конкретные результаты зависят от концентрации соли и свежести образца):
Тело: железный ключ
- Жидкость: вода
- Плотность тела: ~7,87 г/см3
- Плотность жидкости: ~1,00 г/см3
- Сравнение: тонет
Тело: железный ключ
- Жидкость: раствор соли
- Плотность тела: ~7,87 г/см3
- Плотность жидкости: ~1,05–1,20 г/см3 (зависит от концентрации)
- Сравнение: тонет
Тело: куриное яйцо
- Жидкость: вода
- Плотность тела: ~1,04–1,08 г/см3
- Плотность жидкости: ~1,00 г/см3
- Сравнение: тонет
Тело: куриное яйцо
- Жидкость: раствор соли
- Плотность тела: ~1,04–1,08 г/см3
- Плотность жидкости: ~1,10–1,20 г/см3
- Сравнение: всплывает
Тело: пробка
- Жидкость: вода
- Плотность тела: ~0,25–0,60 г/см3
- Плотность жидкости: ~1,00 г/см3
- Сравнение: всплывает
Тело: пробка
- Жидкость: раствор соли
- Плотность тела: ~0,25–0,60 г/см3
- Плотность жидкости: ~1,10–1,20 г/см3
- Сравнение: всплывает
Тело: картофель
- Жидкость: вода
- Плотность тела: ~1,05–1,10 г/см3
- Плотность жидкости: ~1,00 г/см3
- Сравнение: тонет
Тело: картофель
- Жидкость: раствор соли
- Плотность тела: ~1,05–1,10 г/см3
- Плотность жидкости: ~1,10–1,20 г/см3
- Сравнение: всплывает
- Сделайте выводы
- Основной вывод: плавучесть зависит от сравнения плотностей тела и жидкости. Тело плавает, если его плотность меньше плотности жидкости; тонет, если больше.
- Добавление соли в воду повышает плотность жидкости. Это позволяет некоторым объектам, которые тонут в чистой воде (например, яйцу и картофелю), всплывать в солёном растворе.
- Лёгкие объекты с очень низкой плотностью (пробка) остаются на поверхности как в воде, так и в солёном растворе.
- Твердые тяжёлые предметы с большой плотностью (железный ключ) будут тонуть в воде и в солёном растворе, так как их плотность существенно выше плотности жидкости.
- Яйцо демонстрирует пограничный случай: в чистой воде может тонуть, а в насыщенном солёном растворе — всплывать, если плотность раствора превысит плотность яйца.
- Практический вывод: можно управлять плавучестью объектов, меняя плотность среды (прохладная вода — менее плотная, солёный раствор — более плотный). Для точного сравнения можно измерить массы и объёмы объектов и рассчитать их плотности (плотность = масса/объем), используя метод вытеснения воды для объёмов.
Если нужно, могу помочь привести более конкретные числовые значения плотностей в зависимости от конкретной концентрации соли и температуры, или предложить простой способ измерить плотности объектов своими руками.