Маводҳои таълимии Қонуни Архимед аз салоҳиятҳои асосӣ ва нишондиҳандаҳои дастовардҳои салоҳият, маводҳои таълимӣ, саволҳои намунавӣ, саволҳои амалӣ ва санҷишҳои ташаккулёбанда иборатанд.
А. Салоҳиятҳои асосӣ
3.1 Татбиқи қонунҳои моеъҳои статикӣ дар ҳаёти ҳаррӯза
4.1 Тарҳрезӣ ва гузаронидани таҷрибаҳое, ки аз хосиятҳои моеъҳои статикӣ истифода мебаранд, аз ҷумла муаррифии натиҷаҳои таҷрибавӣ ва истифодаи онҳо.
B. Нишондиҳандаҳои дастовардҳои салоҳиятӣ
1. Дар хотир нигоҳ доштан (C1), фаҳмидан (C2), татбиқ кардан (C3), таҳлил кардан (C4) ва хулосабарорӣ (C5) мафҳуми шинокунӣ, қонуни Архимед ва мафҳуми шиноварӣ, дар об мондан, ғарқ шудан
2. Саволҳои (C4) ва ислоҳи (C6)-ро дар бораи қобилияти шинокунӣ ва қонуни Архимед ҳал кунед.
3. Таҷрибаро дар асоси қонуни Архимед (P2) анҷом диҳед
4. Қувваи шинокунанда ва қонуни Архимедро нишон диҳед (P3) ва муайян кунед (P5).
Қонуни Архимед
I. МУҚАДДИМА
Оё шумо ягон бор дар киштӣ будед? Киштие, ки массаи хеле калон дорад, ғарқ намешавад, дар ҳоле ки санги хурд ва сабук метавонад ғарқ шавад. Чаро ин тавр аст?
Оё шумо медонед, ки расми тарафи чап чист? Киштии зериобӣ киштиест, ки метавонад дар сатҳи баҳр шино кунад ва инчунин дар зери об ғаввосӣ кунад. Чӣ тавр киштии зериобӣ шино мекунад ва ғаввосӣ мекунад?
Дар расми тарафи рост чӣ мебинед? Пуфакҳои ҳавои гарм метавонанд дар баландиҳои баланд парвоз кунанд. Чаро пуфакҳо парвоз мекунанд ва чӣ тавр пуфаки ҳавои гармро парвоз кардан мумкин аст?
Киштиҳо метавонанд дар сатҳи баҳр шино кунанд ва дар зери об ғарқ шаванд, ҳамон тавре ки пуфакҳо метавонанд дар атмосфера, яъне ҳаво шино кунанд. Барои фаҳмидани ин, шумо аввал бояд Қонуни Архимедро дарк кунед . Барои фаҳмидани Қонуни Архимед, шумо аввал бояд мафҳуми шинокунандагии киштӣро дарк кунед.
Манбаи тасвир: Google.com
II. ҚУВВАИ ШАВАНДА
Кадомаш сабуктар ҳис мешавад: санге, ки аз замин бардошта шудааст ё ҳамон санге, ки аз об бардошта шудааст? Агар шумо ҳеҷ гоҳ инро аз сар нагузаронида бошед, бояд онро барои посух додан ба ин савол санҷед. Бардоштани санг дар замин вазнинтар аст, аммо ҳамон санг дар об сабуктар бардошта мешавад. Ин аз сабаби қувваи шинокунӣ аст.
Вақте ки ашё дар моеъ ғӯтонида мешавад, байни моеъи болои ашё ва моеъи зери он фарқияти фишор ба вуҷуд меояд. Моеъи зери ашё нисбат ба моеъи болои ашё фишори баландтар дорад. Шинокунандагӣ аз сабаби фарқияти фишори моеъ дар умқҳои гуногун ба вуҷуд меояд.
Дар расм, як ашё дар моеъ шинокунанда дида мешавад. Моеъи зери моеъ нисбат ба моеъи болои ашё фишори бештар дорад, зеро моеъи зери ашё нисбат ба моеъи болои ашё чуқурии бештар дорад (h2 > ҳ1).
Тавсиф: FA = қувваи шинокунӣ, ρ = зичии моеъ, g = шитоб аз сабаби вазнинӣ, V = ҳаҷми ашёи дар моеъ ғарқшуда
ρV-ро дар формулаи Қувваи Обёрӣ бо m дар формулаи зичӣ иваз кунед :
Тавсиф: m = масса, g = шитоби ҷозиба, w = ҷозиба.
Бар асоси муодилаи 2, қувваи шинокунанда (FA ) ба вазни (w) моеъи ҷобаҷошуда баробар аст. Ҳаҷми моеъи ҷобаҷошуда ба ҳаҷми ашё дар моеъ баробар аст.
III. ҚОНУНИ АРХИМЕД
Вақте ки ашё пурра ё қисман дар моеъ ғӯтонида мешавад, моеъ ба ашё қувваи болоравӣ (шиноварӣ)-ро таъсир мерасонад, ки дар он бузургии қувваи шиноварӣ ба вазни моеъи ҷобаҷошуда баробар аст. Ҳаҷми моеъи ҷобаҷошуда ба ҳаҷми ашёи дар моеъ ғӯтонидашуда баробар аст.
IV. ШИНОКУНАНДА, ШИНОКУНАНДА, ҒУРУБ ШУДАН
4.1 ШИНОКУНАНДА
Агар ашё дар сатҳи моеъ шино кунад, ин ҳолат рух медиҳад:
1. Қувваи ҷозибаи объект аз қувваи шинокунанда хурдтар аст (w < F A ), ё
2. Зичии объект аз зичии моеъ хурдтар аст ( )
Агар қувваи шинокунанда аз қувваи ҷозиба зиёдтар бошад, пас қувваи натиҷавӣ ба сифр баробар нест, мувофиқи қонунҳои ҳаракати Нютон, ҷисм ба боло ҳаракат мекунад. Аммо дар асл, ҷисм дар сатҳи моеъ ором аст. Мувофиқи қонуни аввали Нютон, агар ҷисм ором бошад, пас...
ΣFy = 0
F A – w – F a = 0
F A = w + F a
F = қувваи шинокунандае , ки моеъ ба объект таъсир мерасонад, Fa = қувваи телаи атмосфера , w = вазни объект.
4.2 ШИНОКУНАНДА
Агар ашё дар сатҳи моеъ шино кунад, ин ҳолат рух медиҳад:
1. Вазни объект бо қувваи шинокунанда баробар аст (w = F A ), ё
2. Зичии объект бо зичии моеъ якхела аст ( )
Мувофиқи қонуни якуми Нютон, агар объект дар ҳолати оромӣ бошад,
Σ F y = 0
F A – w = 0
F A = w
4.3 ҒАРҚ ШУДАН
1. Қувваи ҷозибаи объект аз қувваи шинокунанда зиёдтар аст (w > F A ), ё
2. Зичии объект аз зичии моеъ зиёдтар аст ( )
Мувофиқи қонуни якуми Нютон, агар объект дар ҳолати оромӣ бошад,
Σ F y = 0
w – F A – N = 0
w = FA + N
F A = қувваи шинокунандае, ки аз ҷониби моеъ ба объект таъсир мекунад, N = қувваи муқаррарӣ, ки аз ҷониби пойгоҳ ба объект таъсир мекунад , w = қувваи ҷозибаи объект.
Чаро киштиҳо шино мекунанд?
Пас аз омӯхтани тавсифи боло, акнун шумо кӯшиш мекунед, ки ба ин савол ҷавоб диҳед, ки чаро киштие бо массаи калон ғарқ намешавад, дар ҳоле ки реги сабук дар баҳр ғарқ мешавад? Рег ғарқ мешавад, зеро зичии рег аз зичии оби баҳр зиёдтар аст. Дар ҳоле ки киштӣ аз оҳан иборат аст, ки зичии он аз зичии оби баҳр зиёдтар аст (зичии оҳан 7874 кг/м3 , зичии оби баҳр 1025 кг/м3 ) , аммо ҳаҷми киштӣ хеле калон аст, аз ин рӯ зичии киштӣ бо истифода аз формулаи зичии ρ = m/V ҳисоб карда мешавад, арзиш аз зичии оби баҳр хурдтар аст.
Агар мо мафҳумҳои шинокунандагӣ ва қувваи ҷозибаро истифода барем, киштиҳо шино мекунанд, зеро шинокунандагӣ аз қувваи ҷозибаи киштӣ зиёдтар аст.
Чӣ тавр киштиҳои зериобӣ ғаввосӣ мекунанд
Барои шино кардан, зичии киштии зериобӣ бояд аз зичии оби баҳр хурдтар бошад, ба ҳамин монанд, киштии зериобӣ метавонад ғаввосӣ кунад, агар зичии он аз зичии оби баҳр зиёдтар ё баробар бошад. Ҳаҷми киштии зериобӣ якхела аст, аз ин рӯ, барои ғаввосӣ ва шино кардани он, зичии киштии зериобиро бо гузоштани об ва ҳаво ба зарфҳои балласт тағйир додан мумкин аст. Агар шумо хоҳед, ки ғаввосӣ кунед, обро ба зарфи балластӣ андозед ва агар шумо хоҳед, ки ба рӯи об шино кунед, об аз зарф хориҷ карда мешавад ва ҳаво ба зарф ворид карда мешавад.
Бо истифода аз мафҳуми шинокунӣ ва ҷозиба, киштии зериобӣ метавонад шино кунад, агар қувваи шинокунӣ аз қувваи ҷозибаи киштии зериобӣ зиёдтар бошад. Агар қувваи ҷозибаи киштӣ аз қувваи шинокунандаи оби баҳр ба киштии зериобӣ зиёдтар бошад, киштии зериобӣ метавонад ғарқ шавад.
Чаро ва чӣ гуна пуфакҳои ҳавои гарм метавонанд парвоз кунанд
Пуфакҳо дар ҳаво парвоз мекунанд, зеро дар дохили пуфак газе мавҷуд аст, ки зичии он аз зичии ҳавои атрофи он камтар аст. Аз тарафи дигар, агар зичии гази дохили пуфак бо зичии ҳавои атрофи он баробар бошад, пуфак ба замин меафтад ва ба ҷои баланд намепарад.
Бо истифода аз мафҳуми шинокунандагӣ, пуфаки ҳавои гарм боло меравад, зеро қувваи шинокунанда аз қувваи ҷозибаи пуфак зиёдтар аст. Пуфак вақте ба замин меафтад, ки қувваи ҷозибаи пуфак аз қувваи шинокунандае, ки ҳаво ба пуфак таъсир мерасонад, зиёдтар бошад.
V. САВОЛҲОИ НАМУНАВӢ
5.1. Вазни бор дар ҳаво 5 Н аст, вазни бор ҳангоми чен кардан дар моеъ 4 Н аст. Қувваи шинокунанда чӣ қадар аст?
Пембахасан
Рӯшан аст:
Вазни бор дар ҳаво (w) = 5 N
Вазни бор дар об (wF ) = 4 N
Пурсида шуд: Қувваи шинокунӣ ( FA )
Ҷавоб:
Ҳангоми чен кардан дар моеъ, қисме аз вазни бор аз сабаби қувваи шинокунӣ гум мешавад. Бузургии қувваи шинокунӣ = фарқи байни вазни бор дар ҳаво ва вазни бор дар моеъ.
F A = 5 – 4 = 1 Нютон
5.2. Ба зарфи пур аз об санг гузошта шудааст, то ки қисме аз об рехта шавад. Ҳаҷми оби рехташуда 0,1 м3 аст . Зичии об = 1000 кг/м3 , шитоб аз сабаби қувваи ҷозиба 10 м/с2 . Об ба санг чӣ қадар қувваи шинокунанда таъсир мерасонад?
Пембахасан
Рӯшан аст:
Ҳаҷми оби рехташуда (V) = 0,1 м3
Зичии об ( ρ ) = 1000 кг/ м3
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/ с2
Пурсида шуд: Қувваи шинокунӣ ( FA )
Ҷавоб:
F A = ρ g V = (1000) (10) (0,1) = 1000 Н
5.3. Вақте ки ашё дар зарфи пур аз оби баҳр ҷойгир карда мешавад, қисме аз оби баҳр то 0,2 м3 мерезад . Зичии оби баҳр = 1025 кг/м3 . Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба 10 м/с2 аст . Вазни оби баҳрии ҷобаҷошуда/рехташударо ҳисоб кунед.
Пембахасан
Рӯшан аст:
Ҳаҷм (V) = 0,2 м 3
Зичии оби баҳр (ρ) = 1025 кг/ м³.
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/ с2
Пурсида шуд: Вазни оби баҳрии интиқолёфта/рехташуда
Ҷавоб:
Қонуни Архимед мегӯяд, ки бузургии қувваи шинокунанда = вазни оби баҳрии ҷобаҷошуда/рехташуда
F A = ρ g V = (1025) (10) (0,2) = 2050 Н
5.4. Вазни металл ҳангоми чен кардан дар ҳаво 100 Н ва ҳангоми чен кардан дар об 80 Н аст. Ҳаҷми металл чанд аст? Зичии об = 1000 кг/м3 , шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба = 10 м/ с2.
Пембахасан
Рӯшан аст:
Вазн дар ҳаво (w) = 100 Н
Вазн дар об (w f ) = 80 Н
Зичии об ( ρ) = 1000 кг/ м3
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/ с2
Пурсид: Ҳаҷми металл
Ҷавоб:
Ф А = 100 – 80 = 20 Н
F A = ρ g V
20 = (1000)(10) В
20 = 10.000 В
5.5. Ҷисме бо вазни 20 Н дар моеъ ҷойгир карда шудааст. Агар қувваи шинокунанда 30 Н бошад, оё он ғарқ мешавад, шино мекунад ё шино мекунад?
Пембахасан
Қувваи шинокунанда аз вазни объект F A > w зиёдтар аст, бинобар ин объект шино мекунад.
Агар қувваи шинокунанда аз вазни он камтар бошад, ҷисм ғарқ мешавад (F A < w)
VI. САВОЛҲОИ МАШҚӢ ВА КАЛИДҲОИ ҶАВОБ
https://gurumuda.net/soal-ujian/soal-latihan-hukum-archimedes
VII. САВОЛҲОИ ТЕСТИИ ТАШАККУЛДИҲАНДА
https://gurumuda.net/soal-ujian/tes-formatif-hukum-archimedes
🙂
