¿Por qué el barco no se hunde? Una explicación simple de una pregunta difícil. ¿Por qué los barcos no se hunden?
El texto de la obra se coloca sin imágenes ni fórmulas.
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Me gusta mucho viajar. El verano pasado fui a descansar al Mar Negro. Un día vi un enorme petrolero navegando en el mar. Los petroleros modernos que transportan petróleo son los barcos más grandes del mundo: ¡su longitud alcanza los quinientos metros y sus tanques pueden contener hasta medio millón de toneladas de petróleo!
Al llegar a casa, hice mi bote de papel, pero en el agua se volcó y pronto se ahogó. Y luego pensé en la pregunta: ¿por qué los barcos reales no se hunden? Después de todo, están hechos de hierro y son mucho más pesados que mi bote.
Quería entender esto yo mismo con la ayuda de experimentos y encontrar de forma independiente la respuesta a la pregunta "¿Por qué los barcos no se hunden?" ¡Después de todo, quiero que mi barco navegue!
Por esta razón, hemos elegido el tema de nuestra trabajo de investigación¿Por qué los barcos no se hunden?
Objetivo: descubre las razones por las que los barcos no se hunden ni zozobran.
Para lograr el objetivo, lo siguiente Tareas:
1. Encuentre información sobre los primeros medios de transporte en el agua, la historia de la construcción naval, aprenda sobre los diseñadores modernos que glorificaron a Rusia y los principios básicos del barco;
2. Realiza una serie de experimentos que te permitan conocer paso a paso las condiciones en las que flotan los cuerpos en el agua.
3. Trate de hacer botes usted mismo (vela y mecánico), teniendo en cuenta las propiedades de flotabilidad de los cuerpos;
4. Realizar una encuesta a estudiantes de 5º grado para averiguar qué saben mis compañeros sobre la flotabilidad de los cuerpos y analizar los resultados de la investigación; aaaaaa
5. Realice una hora de clase sobre el tema: "Por qué los barcos no se hunden" con una demostración de experimentos que le permitan descubrir las condiciones en las que los cuerpos flotan en el agua.
La investigación se basa en hipótesis: supongamos que un barco tiene características estructurales que le permiten no hundirse si:
1. El material del que está hecho el barco evita que se hunda.
2. El barco no se hunde porque tiene forma especial
3. Un barco no se hunde porque el aire de su interior lo mantenga a flote.
4. Secretos de la estructura de los barcos.
Objeto de estudio- Embarcacion
Tema de estudio- características de la estructura de la nave.
Durante el trabajo, utilizamos métodos:
Método de recuperación de información (análisis y síntesis de la literatura sobre el tema de investigación)
Observación;
Interrogatorio.
Importancia teórica: sistematización y generalización de material sobre el tema de investigación.
Significado práctico: uso práctico del material recibido en el aula, horas de clase en actividades extraescolares.
En un barco a través de las edades
I.1. Historia del desarrollo de la construcción naval.
Para recopilar información, utilizamos Internet, así como libros y otras publicaciones impresas. En la búsqueda de conocimiento sobre las cortes antiguas, en mayor medida se utilizó Internet, pues allí se podía encontrar información más detallada y variada con dibujos, fotografías y esquemas. iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
En busca de alimentos, la gente a menudo se asentaba a lo largo de las orillas de los ríos y mares. Estos lugares eran muy convenientes para pescar y cazar animales que venían a beber. Viviendo aquí, una persona ha aprendido a superar los espacios de agua. Aparecieron los primeros medios de transporte sencillos sobre el agua: balsas y lanzaderas excavadas en madera. iiiiiiiiiiiiiiiiii
Una de las embarcaciones más antiguas descubiertas en el territorio de Rusia se remonta aproximadamente al siglo V. ANTES DE CRISTO.
En todos los idiomas eslavos hay una palabra barco. Su raíz, "corteza", subyace en palabras como "canasta". Los barcos rusos más antiguos estaban hechos de varillas flexibles, como una canasta, y revestidos con corteza (más tarde, con pieles). Se sabe que ya en el s. VIII. nuestros compatriotas navegaron el Mar Caspio. En el s. IX y primera mitad del s. Los rusos eran los dueños completos del Mar Negro, y no fue por nada que en ese momento los pueblos orientales lo llamaron el "Mar Ruso".
En el siglo XII por primera vez se construyeron barcos de cubierta en Rusia. Las cubiertas diseñadas para acomodar a los guerreros servían también como protección para los remeros. Los eslavos eran hábiles constructores navales y construyeron barcos de varios diseños.
Debido a esto, durante la compresión del hielo, entre los cuales era necesario navegar, el barco fue "apretado" a la superficie sin deformarse y nuevamente sumergido en el agua cuando el hielo diverge.
La construcción naval marítima organizada en Rusia comenzó a fines del siglo XV, cuando se fundó un astillero para la construcción de embarcaciones pesqueras en Solovets Compmonastyr.
Más tarde ya en los siglos 16-17. Los cosacos de Zaporizhzhya dieron un paso adelante y llevaron a cabo incursiones contra los turcos en sus "Gaviotas". La técnica de construcción era la misma que en la fabricación de botes amarrados de Kiev (para aumentar el tamaño de la embarcación hasta el banquillo y el medio, se clavaron varias filas de tablas desde los lados).
En 1552, después de la captura de Kazán por Iván el Terrible, y luego de la conquista de Astracán en 1556, estas ciudades se convirtieron en centros para la construcción de barcos para el Mar Caspio.
Bajo Boris Godunov, se hicieron intentos fallidos de establecer una armada en Rusia.
El primer buque marino en Rusia de diseño extranjero "Friderik" fue construido en 1634 en Nizhny Novgorod por artesanos rusos.
En junio de 1693, Pedro I colocó la primera piedra del primer astillero estatal en Arkhangelsk para la construcción de barcos militares. Un año después, Peter volvió a visitar Arkhangelsk. En ese momento, el barco de 24 cañones "Apostol Paul", la fragata "Holy Prophecy", la galera y el barco de transporte "Flamov" formaron la primera flotilla militar rusa en el Mar Blanco. La creación de un periódico Armada.
En 1702, se lanzaron dos fragatas en Arkhangelsk: "Espíritu Santo" y "Mercurio". En 1703 se fundó San Petersburgo, cuyo centro era el Almirantazgo, el astillero más grande del país. El primer barco grande que salió de la grada del astillero del Almirantazgo fue el barco de 54 cañones "Poltava" construido por Fedosy Sklyaev y Peter the Great en 1712. En 1714, Rusia tenía su propia flota de navegación. ……………
El barco más grande de la época de Pedro el Grande fue el barco de 90 cañones "Lesnoye" (1718).
Bajo Peter Ir., se introdujeron los siguientes tribunales:
Barcos: 40-55 m de largo, tres mástiles con cañones 44-90;
Fragatas: hasta 35 m de largo, tres mástiles con 28-44 cañones;
Shnavy: 25-35 m de largo, dos mástiles con 10-18 cañones;
Parmas, botes, flautas, etc. hasta 30 m de eslora.
En 1782 se construyó el "buque navegable" de Kulibin. A principios del siglo XIX el maestro Durbazhev inventó una "máquina" exitosa usando caballos tirados por caballos.
El primer barco de vapor regular en la línea San Petersburgo-Kronstadt se construyó en 1815. Por lo que nos ha llegado, se puede ver que su chimenea está hecha de ladrillo. En una figura posterior, la tubería es de hierro.
En 1830, en San Petersburgo, se botó el barco de carga y pasajeros "Neva", que, además de dos máquinas de vapor, también tenía equipo de navegación. En 1838, el primer barco eléctrico del mundo se probó en el Neva de San Petersburgo. En 1848 Amosov construyó la primera fragata de hélice "Archimedes" en Rusia.
La industria naviera en el Volga y otros ríos comenzó a desarrollarse con especial rapidez después de la abolición de la servidumbre en 1861.
La planta Sormovsky, fundada en 1849, se convirtió en la principal empresa de construcción naval. Aquí se construyeron las primeras barcazas de hierro en Rusia y el primer vapor de pasajeros y mercancías. El primer uso del mundo del motor diésel en barcos fluviales también se llevó a cabo en Rusia en 1903.
En la segunda mitad del siglo XIX Los barcos de madera fueron reemplazados por barcos de hierro. Es curioso que en Rusia los primeros barcos militares de metal fueron dos submarinos en 1834.
En 1835, se construyó el buque semisubmarino "Brave". Se hundió por debajo del nivel del mar dejando solo una chimenea de río sobre el agua. A principios del siglo XIX Las máquinas de vapor aparecieron en los barcos, y el uso de hierro forjado primero, y luego el acero laminado como material estructural en la construcción de barcos dirigidos en 1850-60. revolución en la construcción naval.
La transición a la construcción de barcos de hierro requirió la introducción de un nuevo proceso tecnológico y transformación completa de fábricas.
En 1864, se construyó la primera batería flotante blindada en Rusia. En 1870, la Flota del Báltico ya contaba con 23 barcos blindados. En 1872, aproximadamente. Se construyó el acorazado "Pedro el Grande", uno de los barcos más fuertes del mundo en ese momento.
Para Flota del Mar Negro A. Popova desarrolló el diseño del acorazado de defensa costera Novgorod en 1871.
En 1877, los Makarov diseñaron el primer barcos torpederos en el mundo. En el mismo año, se lanzó el primer destructor en condiciones de navegar del mundo, "Explosión".
Construcción naval de transporte rusa de finales del siglo XIX. muy por detrás de los militares. En 1864, se construyó el primer barco rompehielos "Piloto". Limitado
En 1899 se construyó el rompehielos "Ermak" (flotó hasta 1964). iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
I.2. Diseñadores modernos que glorificaron a Rusia.
Los logros de los científicos y diseñadores nacionales en el campo de la construcción naval son ampliamente conocidos. A mediados del siglo XIX, comenzó en todo el mundo la transición de la construcción de veleros de madera a barcos de vapor, aparecieron barcos hechos de metal. La Armada nacional se está volviendo blindada.
La historia nos ha dejado los nombres de los constructores navales más famosos que se adelantaron a su tiempo. Particularmente interesante es el destino de Pyotr Akindinovich Titov, quien se convirtió en el ingeniero jefe de la sociedad de construcción naval más grande y ni siquiera tenía un certificado de graduación de una escuela rural. El famoso constructor naval soviético Académico A.N. Krylov se consideraba alumno de Titov.rrrrrrrrrrrrrr
En 1834, cuando la flota no tenía un solo barco de metal, se construyó un submarino de metal en la fundición Alexander. Su armamento consistía en una pértiga con un arpón, una mina de pólvora y cuatro lanzadores para lanzar cohetes.
En 1904, según el proyecto de I.G. Bubnov, el famoso constructor de acorazados, comenzó la construcción de submarinos. Los barcos "Akula" y "Bars" creados por nuestros artesanos resultaron ser más avanzados que los submarinos de todos los países que lucharon en la Primera Guerra Mundial.
un papel importante en la mejora de las condiciones internas flota submarina interpretado por el médico inventor y constructor naval soviético ciencias tecnicas, Académico de la Academia de Ciencias de la URSS Sergey Nikitich Kovalev (1919). Desde 1955, trabajó como diseñador jefe de la Oficina Central de Diseño de Leningrado "Rubin". Kovalev es el autor de más de 100 articulos cientificos y muchos inventos. Bajo su liderazgo, se crearon submarinos portadores de misiles de propulsión nuclear, conocidos en el extranjero con el código "Yankee", "Delta" y "Typhoon".
La flota rusa estaba muy por delante de las flotas extranjeras en el desarrollo de armas de minas. Las aminas efectivas fueron desarrolladas por nuestros compatriotas I.I. Fitztum, P. L. Schilling, B. S. Yakobson, N. N. Azárov. La bomba profunda antisubmarina fue creada por nuestro científico B.Yu. Averkiev.rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr
En 1913, el diseñador ruso D.P. Grigorovich construyó el primer hidroavión del mundo. Desde entonces, se ha trabajado en la Armada rusa para equipar barcos como portaaviones para la aviación naval. Los transportes aéreos creados en el mar de Chernomor, que podían recibir hasta siete hidroaviones, participaron en las hostilidades durante la Primera Guerra Mundial. TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT
Boris Izrailevich Kupensky (1916-1982) es un destacado representante de los constructores navales nacionales. Fue el diseñador jefe naves patrulleras de la clase Ermine (1954-1958), los primeros barcos antisubmarinos de la Armada soviética con sistemas de misiles antiaéreos y una planta de energía todo modo de turbina de gas (1962-1967), el primer barco de superficie de combate en la Armada de la URSS con una planta de energía nuclear y el liderazgo en una serie de cruceros de misiles nucleares "Kirov" (1968-1982) con poderosas armas de ataque y antiaéreas, rango de crucero prácticamente ilimitado. ooooooooooooooooooooooooo
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I.3. Cómo funciona el barco
La parte de bodega del barco desplaza una masa de agua igual a su propia masa. Tratando de volver a su lugar, el agua desplazada empuja el barco hacia arriba. ppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppp
Las palas de la hélice del barco instaladas en ángulo, girando, crean una fuerza que empuja la hélice y, en consecuencia, el barco hacia adelante. Algunos transbordadores modernos de alta velocidad utilizan propulsión por chorro de agua; El agua de mar es succionada y luego liberada por un chorro de alta velocidad. ppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppp
El timón, articulado en la popa de la embarcación, está conectado al volante o timón. Si el timonel mueve la caña de timón a la izquierda, el timón y la popa se mueven a la derecha. Si es necesario girar a la derecha, lleva el timón a la izquierda. rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr
En la era de los veleros, se desarrolló un reglaje de velas que permitía moverse contra el viento. Haciendo virajes en diferentes direcciones (virando), el barco avanzaba, incluso cuando no había viento favorable. ppppppppppppppppppppppppppppppp
Capítulo I Conclusiones
En este capítulo, hemos recopilado y estudiado la literatura sobre este tema. Encontramos información sobre los primeros medios de transporte en el agua, la historia de la construcción naval, aprendimos sobre los diseñadores modernos que glorificaron a Rusia y sobre los principios básicos del barco.
Aprendimos que la construcción naval es una de las industrias más antiguas. Su comienzo está separado de nosotros por diez milenios.
La historia de la construcción naval comienza con la aparición de las primeras balsas y barcos, excavados en un tronco entero de madera, hasta los modernos y hermosos transatlánticos y naves de misiles, tiene sus raíces en la antigüedad. Es tan multifacético y tiene tantos siglos como la historia de la humanidad misma.
El principal estímulo para el surgimiento de la navegación, así como de la construcción naval asociada a ella, fue el desarrollo del comercio entre pueblos separados por mares y extensiones oceánicas. Los primeros barcos se movían con la ayuda de los remos, y solo ocasionalmente usaban una vela como fuerza auxiliar. Luego, aproximadamente en los siglos X-XI, junto con los barcos de remos, aparecieron los barcos puramente de vela.
La industria de la construcción naval, siendo una de las industrias más importantes economía nacional y poseedor de potencial científico, técnico y productivo, tiene una influencia decisiva en muchas otras industrias afines y en la economía del país en su conjunto, así como en su capacidad de defensa y posición política en el mundo. Es el estado de la construcción naval el que es un indicador del nivel científico y técnico del país y su potencial militar-industrial, acumulando en sus productos los logros de la metalurgia, la ingeniería mecánica, la electrónica y las últimas tecnologías.
Nos preguntamos por qué los grandes barcos flotan y no se hunden. Para responder a esta pregunta, hemos llevado a cabo un trabajo de investigación.
Capitulo dos. Investigar
Habiendo estudiado la literatura, decidimos realizar un trabajo práctico para descubrir las condiciones en las que los barcos no se hunden. En base a esto, nos hemos propuesto las siguientes tareas:
Realizar una encuesta para averiguar qué saben mis compañeros sobre la flotabilidad de los cuerpos y analizar los resultados;
Llevar a cabo una serie de experimentos, que permitan conocer paso a paso las condiciones en que los cuerpos flotan en el agua;
Trate de hacer barcos (de vela y mecánicos), teniendo en cuenta las propiedades de flotabilidad de los cuerpos;
Dedique una hora de clase al tema: "Por qué los barcos no se hunden" con una demostración de experimentos que le permitan descubrir las condiciones en las que los cuerpos flotan en el agua.
II.1. Cuestionario para estudiantes de quinto grado
Realizamos una encuesta para averiguar qué saben mis compañeros sobre la flotabilidad de los cuerpos. 37 personas participaron en esta encuesta. Les hicimos una pregunta a los muchachos: "¿Por qué los barcos no se hunden?" y ofreció varias respuestas:
Material;
Estructura.
Los resultados se sugieren en el diagrama (Apéndice 1). La mayoría de los niños (20 (54%) de 37 encuestados) creen que estructura especial barco afecta su flotabilidad. Decidimos tratar esto de una manera práctica.
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II.2. Realización de experimentos experimentales
Experiencia número 1.¿El material del que está hecho un barco afecta su flotabilidad?
Sumergimos alternativamente objetos hechos de madera, vidrio, plástico, metal en agua. Vimos que los objetos de vidrio y metal se hundían, pero no los de madera y plástico (Apéndice 2).
Todos los objetos y sustancias que nos rodean están formados por partículas diminutas e invisibles: moléculas. Aquellos cuerpos en los que las moléculas están situadas muy cerca unas de otras tienen una mayor densidad y se hunden más rápido. Y los cuerpos en los que las moléculas se encuentran alejadas unas de otras tienen menor densidad, por lo que permanecen flotando en la superficie del agua. El hierro y el vidrio tienen una densidad mayor que la del agua, por lo que se hundieron. Los cuerpos cuya densidad es menor que la densidad del agua flotan libremente en su superficie. Los barcos modernos están hechos de metal. rrr
Conclusión: La flotabilidad de un barco es independiente del material del que está hecho. Por lo tanto, la hipótesis #1 no es cierta.
Experiencia número 2.¿La forma afecta la flotabilidad del barco?
Tomamos plastilina, lo sumergimos en agua y vimos que se ahogaba. Decidimos darle a la plastilina la forma de un barco, la volvimos a sumergir en el agua y vimos que no se hundía, ¡sino que flotaba! Ocurrió la magia: ¡el material que se hunde flota en la superficie! (Anexo 2)
Conclusión: El barco no se hunde porque tiene una forma especial, por lo que la hipótesis #2 es correcta. ppppppppppppppppppppppp
Experiencia 3. Secretos de construcción.
buques están construidos para que no se hundan en el agua. Incluso un barco completamente cargado no se hunde. Porque su marca de control, la línea de flotación de carga, siempre está por encima del agua. La parte inferior del barco está hecha especialmente en tal forma que cuando el barco se inclina hacia un lado, quiere o no intenta enderezarse de nuevo. Las cubiertas del barco lo cierran por dentro como buenos cobertores. Por lo tanto, el agua no entra en él, e incluso en el mismo tormenta fuerte el barco no se vuelve notablemente más pesado. Por supuesto, si las escotillas de cubierta están bien aseguradas. ppppppppppppppppppppppppppppppp
Tengo una última pregunta... ¿Por qué los barcos no zozobran bajo la influencia de las olas? ppppppp
Recordé que el juguete favorito de mi hermano era Tumbler. Decidí usar vacío botella de plástico. Ella nadó en el agua. Luego llené el fondo con monedas, y la botella se puso de pie….. (Apéndice 2)
Conclusión: El centro de gravedad está debajo de la parte principal de la botella y, por lo tanto, con cualquier cabeceo, el barco no se volcará.
Experiencia número 4. Efecto del aire en la flotabilidad de un barco.
tomamos dos globos, uno de los cuales estaba inflado y sumergido en agua. El agua entró en un globo desinflado y comenzó a hundirse gradualmente en el agua. El globo inflado no se hunde, incluso si lo presiona desde arriba con la mano. (Anexo 2)
Conclusión : El barco no se hunde porque el aire en su interior lo mantiene a flote, por lo que la hipótesis n.° 3 es correcta. ppppppppppppppppppp
Resulta que una vez, el antiguo científico griego Arquímedes estudió el problema de la flotabilidad de los cuerpos y formuló la ley: cualquier cuerpo sumergido en un líquido está sujeto a una fuerza de flotabilidad hacia arriba y igual al peso el fluido que desplazó, que ahora se conoce como la Ley de Arquímedes. Así, en nuestro experimento, la pelota de abajo, de la pelvis, fue afectada por la fuerza de Arquímedes, que empujó la pelota hacia la superficie.
Así, un atelo no se hundirá si la fuerza de Arquímedes es igual o más peso cuerpo. Los barcos de hierro están diseñados y construidos de tal manera que, al sumergirse, desplazan una enorme cantidad de agua, cuyo peso es igual al peso que tienen cuando están cargados (esto se denomina desplazamiento del barco). En este caso, la fuerza de Arquímedes de flotación de la magnitud correspondiente actuará sobre ellos. Esta es una de las razones por las que los barcos no se hunden. El interior del barco tiene muchas habitaciones vacías llenas de aire y su densidad promedio es mucho menor que la densidad del agua. Por eso mantiene el barco en la superficie del agua y evita que se hunda. Y un barco, incluso con una carga muy grande a bordo, navegará en las aguas de los mares y océanos. ppppppppppppppppppppp
Para que los barcos no se hundan porque se ven afectados por una fuerza, cuya acción fue descrita por primera vez por el antiguo científico griego Arquímedes. Según las conclusiones de Arquímedes, todo cuerpo sumergido en un líquido está constantemente afectado por una fuerza de flotación y su magnitud es igual al peso del agua desplazada por ese cuerpo. Si esta fuerza de Arquímedes es mayor o igual al peso del cuerpo, entonces no se hundirá. aaa
Si una pieza de hierro no tiene un solo orificio por donde entre el aire, se hundirá inmediatamente en el agua ... Y si haces un bote de acuerdo con todas las reglas de la ciencia, se mantendrá a flote con calma. ppppppppppppppppppp
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II.3. Fabricación de barcos (de vela y mecánicos)
Decidimos hacer nuestros botes, siguiendo las reglas básicas derivadas de los experimentos. Como resultado, hicimos un velero y uno mecánico. Para hacer esto, tomamos un bloque de madera, marcamos en él las formas de los futuros barcos, mientras que al mismo tiempo nos adherimos a una estricta simetría y cálculos precisos para que los bordes de nuestros barcos fueran lo más parejos y uniformes posible con respecto a a los lados Con la ayuda de archivos, cortamos la forma y obtuvimos dos espacios en blanco. Barnizamos el velero, le hicimos pequeños agujeros con un taladro para reforzar el mástil y las velas, y le hicimos los costados. Posteriormente reforzamos el mástil y colgamos las velas en ellos. Instalamos un motor en un bote mecánico, hicimos un mástil en el barco con una lima, cubrimos nuestra pieza de trabajo con pintura gouache y la pintamos (Apéndice 3). De los experimentos que realizamos en los barcos, vimos que no se hunden y no se inclinan sobre sus costados, navegan uniforme y suavemente. (Apéndice 4). Después de realizar una serie de experimentos que permiten conocer paso a paso las condiciones en las que los cuerpos flotan en el agua, hicimos los propios barcos, dedicaremos una hora de clase al tema: "Por qué los barcos no se hunden", donde presentamos a los muchachos las reglas básicas para diseñar barcos (Apéndice 5).
Capítulo II Conclusiones
Por ello, hemos realizado un trabajo de investigación con el fin de conocer las condiciones en las que los barcos no se hunden. En base a esto, realizamos una encuesta entre estudiantes de quinto grado para averiguar qué saben mis compañeros sobre la flotabilidad de los cuerpos. Resultó que el 54% de los encuestados cree que la estructura especial del barco afecta su flotabilidad. Decidimos tratar esto de una manera práctica. Con este fin, llevamos a cabo una serie de experimentos, donde resultó que la flotabilidad del barco no depende del material del que está hecho, el barco no se hunde, porque tiene una forma especial. Hemos sacado la conclusión principal: los barcos no se hunden porque se ven afectados por una fuerza, cuya acción fue descrita por primera vez por el antiguo científico griego Arquímedes. Según la conclusión de Arquímedes, todo cuerpo sumergido en un líquido está constantemente afectado por una fuerza de flotación y su magnitud es igual al peso del agua desplazada por ese cuerpo. Si esta fuerza de Arquímedes es mayor o igual al peso del cuerpo, entonces no se hundirá. Hicimos barcos (de vela y mecánicos) y nos aseguramos de que si tenemos en cuenta las propiedades de flotabilidad de los cuerpos, el barco no se hundirá. Presentamos todas nuestras conclusiones prácticas en la hora de clase, donde una vez más mostramos a los niños experimentos que prueban las propiedades de la flotabilidad de los cuerpos y demostramos los barcos que fabricamos.
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Conclusión
Con base en el objetivo principal de nuestro trabajo: descubrir las razones que permiten que los barcos no se hundan ni zozobren, nosotros:
1. Recogió y estudió la literatura sobre este tema.
Aprendimos sobre los primeros medios de transporte en el agua, la historia de la construcción naval, aprendimos sobre los diseñadores modernos que glorificaron a Rusia y sobre los principios básicos del barco.
2. Realicé una encuesta para averiguar qué saben mis compañeros sobre la flotabilidad de los cuerpos y analicé los resultados;
3. Se realizaron una serie de experimentos que permitieron conocer paso a paso las condiciones en que flotan los cuerpos en el agua;
4. Hicimos barcos (de vela y mecánicos), teniendo en cuenta las propiedades de flotabilidad de los cuerpos;
5. Dedicamos una hora de clase al tema: "Por qué los barcos no se hunden" con una demostración de experimentos que nos permiten conocer las condiciones en las que los cuerpos flotan en el agua.
Hemos encontrado la respuesta a nuestra pregunta “¿Por qué los barcos no se hunden?”. Nuestra primera hipótesis no se confirmó, la segunda y la tercera se confirmaron, pero aprendimos mucho sobre la construcción naval, sobre las propiedades del agua, sobre la ley de Arquímedes.
Por supuesto, todavía hay muchas cosas que no entendemos, por ejemplo, conceptos físicos, leyes, fórmulas, pero pensamos que en la escuela secundaria podremos entender estos temas con más detalle.
La industria de la construcción naval, siendo una de las ramas más importantes de la economía nacional y con potencial científico, técnico y productivo, tiene una influencia decisiva en muchas otras industrias afines y en la economía del país en su conjunto, así como en su capacidad de defensa y posición política en el mundo. Es el estado de la construcción naval el que es un indicador del nivel científico y técnico del país y su potencial militar-industrial, acumulando en sus productos los logros de la metalurgia, la ingeniería mecánica, la electrónica y las últimas tecnologías.
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1. Gran libro de experimentos para escolares / Ed. Antonella Meyani; Por. con eso. E. I. Motyleva. - M.: CJSC "ROSMEN-PRESS", 2012. -
2. Aviones. Coches. Buques. / ed. texto de Nicholas Harris; enfermo. Pedro Dennis; [por. De inglés. A.V.aBankrashkova]. - Moscú: Astrel, 2013.
3. diccionario enciclopédico joven físico. Moscú: Pedagogía Press, 2005
4. joven explorador. M.: "ROSMEN", 2015
5. Ushakov S. Z. Natación de cuerpos / S. Z. Ushakov: enciclopedia infantil, volumen 3 "Números y figuras, materia y energía". - Moscú: "Editorial de la Academia de Ciencias Pedagógicas de la RSFSR", 1961.
6. citaty.su› kratkaya-biografiya-arximeda/
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8. http://dreamworlds.ru
9. http://planeta.rambler.ru
аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
Tesauro
crucero de misiles nucleares- una subclase de cruceros de misiles, que se diferencia de otros barcos de esta clase por la presencia de un arma nuclear planta de energía(YaEU). Los primeros cruceros nucleares aparecieron en la década de 1960. Debido a su considerable complejidad y costo extremadamente alto, solo estaban disponibles en las armadas de las superpotencias: los EE. UU. Y la URSS. EN este momento los cruceros de misiles nucleares son operados solo por la Armada rusa.
bergantín ( inglés bergantín) - un barco de dos mástiles con un armamento de navegación directo del trinquete y el palo mayor, pero con una vela cangreja de un solo lado en la vela mayor - una vela mayor-gaf-trysel
Acorazado- un barco de artillería pesada diseñado para destruir barcos de todo tipo y establecer el dominio en el mar.
Barco de cañón(del alemán Kanonenboot) - una clase de pequeños buques de guerra con un poderoso armas de artillería, destinado a operaciones de combate en ríos, lagos y zonas costeras del mar, protección de puertos.
Karbás- equipado con dos mástiles que lleven velas rectas o de puntal.
Corbeta- una clase de buques de guerra.
Crucero- (kruiser holandés, pl. cruceros o cruceros, de kruisen - navegar, navegar a lo largo de una ruta determinada) - una clase de barcos de superficie de combate capaces de realizar tareas independientemente de la flota principal, entre las que puede estar la lucha contra las fuerzas de la flota ligera y barcos mercantes enemigos, defensa de formaciones de barcos de guerra y convoyes de barcos, apoyo de fuego flancos costeros tropas terrestres y asegurar el desembarco de fuerzas de asalto anfibio, estableciendo campos de minas otro. Desde la segunda mitad del siglo XX, la tendencia hacia la ampliación de las formaciones militares para brindar protección contra las aeronaves enemigas y la especialización de los barcos para realizar tareas específicas ha llevado a la práctica desaparición de los barcos. propósito general, que son cruceros, de las flotas de muchos países. Solamente Fuerzas navales USA, Rusia y Perú las utilizan en la actualidad.
Rompehielos- embarcación especializada autopropulsada diseñada para varios tipos operaciones rompehielos para mantener la navegación en cuencas heladas. Las operaciones para romper el hielo incluyen: escoltar a los barcos en el hielo, superar las barreras de hielo, tender un canal, remolcar, eslingar y operaciones de salvamento.
Acorazado- un buque de guerra de vela de madera, con un desplazamiento de 1 a 6 mil toneladas, que tenía 2-3 filas de cañones en los costados.
Monitor- una clase de barcos de artillería blindados de costado bajo, principalmente acción costera.
Destructor- un barco en condiciones de navegar en la superficie de pequeño desplazamiento, cuyo armamento principal es un torpedo.
Packebots- (del alemán Pack - a bale and Boot - un barco o a través de los Países Bajos. rakket-boot) - un barco de dos mástiles, con la ayuda del cual se transportaba correo y pasajeros en algunos países en los siglos XVIII y XIX. Los barcos de paquetes de vapor también se utilizaron en el siglo XIX.
fragata de vapor- una fragata que, además de las armas de navegación, tenía una máquina de vapor y ruedas de paletas como motor.
Velero Un barco que utiliza la vela y la energía eólica para propulsarse. Los primeros veleros y veleros de remo aparecieron hace varios miles de años en la era civilizaciones antiguas. Los veleros son capaces de alcanzar velocidades que superan la velocidad del viento.
Submarino- una clase de barcos capaces de sumergirse y operar bajo el agua durante mucho tiempo. El armamento principal de las fuerzas submarinas de la marina (fuerzas) fuerzas Armadas muchos estados del mundo. La propiedad táctica más importante de un submarino es el sigilo.
barco de pomerania- Tenía tres mástiles que llevaban una vela recta.
Crucero antisubmarino- un tipo de barcos antisubmarinos especializados para transportar helicópteros antisubmarinos.
Ranshina- un barco en el que el casco en la parte submarina tenía forma de huevo.
barco torpedo- una clase de buques de guerra de tamaño pequeño y alta velocidad, cuya arma principal es un torpedo.
Por diferentes fuentes, los torpederos tienen su origen en la invención de las minas marinas en general, o en las minas autopropulsadas, más tarde llamadas torpedos (con el advenimiento de una mina, surge la cuestión de su uso y, por lo tanto, del portador).
Dragaminas- un barco de propósito especial cuya tarea es buscar, detectar y destruir minas marinas y escoltar barcos (buques) a través de campos minados.
Buque de guerra de tres mástiles de los siglos XVII-XIX. con armas de navegación directa y 18 - 30 cañones en la cubierta superior, se utilizó para el servicio de reconocimiento y mensajería. Desplazamiento 460 toneladas y más. De los años 40. Siglo 19 había ruedas, y más tarde, corbetas aparusno-tornillo.
Fragata- un barco militar de tres mástiles con armas de vela completa con una o dos cubiertas de armas (abiertas y cerradas). La fragata se diferenciaba de los acorazados de vela en su tamaño más pequeño y armamento de artillería y estaba destinada tanto al reconocimiento de largo alcance, es decir, acciones en interés de la flota lineal, como al servicio de crucero: operaciones militares independientes en comunicaciones marítimas y oceánicas con el fin para proteger el comercio o capturar y destruir barcos mercantes enemigo.
Mierda- un barco de fondo plano con un timón articulado, equipado con un mástil con una vela directa y remos.
barco de escolta construcción especial, que apareció en la Marina de los EE. UU. y Gran Bretaña durante la Segunda Guerra Mundial. Desplazamiento 500-1600 toneladas, velocidad 16-20 nudos (30-37 km/h). Armamento: monturas de artillería calibre 76-102 mm y cañones antiaéreos calibre 20-40 mm, bombarderos y cargas de profundidad, equipados con radar y medios hidroacústicos de vigilancia aérea y submarina. Con desarrollo armas de misiles equipado con lanzacohetes.
Apéndice 1
Cuestionario para estudiantes de quinto grado
La capacidad de permanecer en la superficie del agua es característica no solo de los barcos, sino también de algunos animales. Tome al menos un medidor de agua. Este insecto de la familia Hemiptera se siente confiado en la superficie del agua, moviéndose a lo largo de ella con movimientos deslizantes. Tal flotabilidad se logra debido al hecho de que las puntas de las piernas están cubiertas de pelos duros que no se humedecen con el agua.
Los científicos e inventores esperan que en el futuro el hombre pueda crear vehículo, que se moverá por el agua según el principio de un zancudo acuático.
Pero los principios de la biónica no se aplican a los barcos tradicionales. Cualquier niño familiarizado con los conceptos básicos de la física puede explicar la flotabilidad de un barco hecho de piezas de metal. Según la ley de Arquímedes, una fuerza de flotación comienza a actuar sobre un cuerpo que se encuentra sumergido en un líquido. Su valor es igual al peso del agua desplazada por el cuerpo durante la inmersión. El cuerpo fallará si la fuerza de Arquímedes es mayor o igual que el peso del cuerpo. Por esta razón, el barco permanece a flote.
Cuanto más grande sea el cuerpo, mas aguaél desplaza. Una bola de hierro sumergida en agua se hunde inmediatamente. Pero si lo extiende al estado de una lámina delgada y hace que una bola se ahueque en su interior, entonces dicha estructura tridimensional flotará en el agua, solo ligeramente sumergida en ella.
Los barcos con revestimiento metálico se construyen de tal manera que, en el momento de la inmersión, el casco se desplaza muy un gran número de agua. Dentro del casco del barco hay muchas áreas vacías llenas de aire. Por tanto, la densidad media del barco resulta ser mucho menor que la densidad del líquido.
¿Cómo mantener el barco a flote?
Un barco se mantiene a flote mientras su casco esté intacto y sin daños. Pero el barco estará en peligro, tan pronto como tenga un agujero. A través de un orificio en la piel, el agua comienza a fluir hacia el interior del vaso, llenando sus cavidades internas. Y entonces el barco bien puede hundirse.
Para mantener la flotabilidad de la embarcación cuando se recibió un agujero, su espacio interno comenzó a dividirse por tabiques. Luego, un pequeño agujero en uno de los compartimentos no amenazó la capacidad de supervivencia general de la embarcación. Del compartimiento, que estaba inundado, se extrajo agua con la ayuda de bombas, y se trató de tapar el agujero.
Peor aún, si varios compartimentos se dañaron a la vez. En este caso, el barco podría hundirse por pérdida de equilibrio.
A principios del siglo XX, el profesor Krylov propuso inundar deliberadamente compartimentos situados en la parte del barco opuesta a aquellas cavidades que se inundaban. Al mismo tiempo, el barco se hundió un poco en el agua, pero permaneció en una posición horizontal y no pudo hundirse como resultado de la volcadura.
La propuesta de un ingeniero marino fue tan inusual que largo tiempo no prestó atención. Sólo después de la derrota flota rusa en la guerra con Japón, su idea fue adoptada.
Los transatlánticos modernos, en sus características, se comparan favorablemente con aquellos veleros que surcaron los mares hace varios siglos. Parecería que las tecnologías actuales deberían proporcionar a los barcos una alta capacidad de supervivencia e insumergibilidad. Sin embargo, incluso ahora los barcos se hunden de vez en cuando. Las causas de los desastres marítimos pueden ser muy diferentes.
Instrucción
Los barcos modernos están equipados con los sistemas de navegación más avanzados. Los materiales con los que se fabrican los cascos de los barcos se distinguen por su alta resistencia, resistencia al desgaste y daños. Pero de vez en cuando aparecen en la prensa informes tristes sobre la muerte de barcos. Estos problemas ocurrieron en el mar hace muchos siglos, es imposible excluir completamente los desastres marinos en el siglo XXI.
La causa más común de los accidentes que ocurren con los barcos es el incumplimiento de las reglas de navegación por parte de la tripulación. Los marineros experimentados saben que el lugar más seguro para un barco es tierra firme. En el mar o el océano, el barco siempre enfrenta numerosos problemas. Nadar cerca de la franja costera es especialmente peligroso. Es aquí donde se encuentran con mayor frecuencia fuertes corrientes, aguas poco profundas y rocas, que pueden dañar el barco.
De hecho, muy a menudo el barco recibe daños irreparables cuando golpea un obstáculo a toda velocidad. La carcasa del casco es bastante fuerte, pero también tiene una gran resistencia a la tracción. Si el barco ha recibido uno grave, comienza a fluir agua hacia la bodega, que llena los compartimentos. Por esta razón, el buque pierde estabilidad y puede volcar.
Para reducir la posibilidad de inundaciones, el espacio interior barcos modernos intentan dividirlo en compartimentos sellados, dentro de los cuales instalan potentes bombas que pueden bombear agua. Lo peor de todo, cuando el agujero es tan grande que las bombas no pueden manejar la carga. Es casi imposible reparar un gran agujero en el casco en el mar. La tripulación solo puede confiar en el equipo de rescate.
Cualquier barco está diseñado para que tenga un cierto margen de seguridad y flotabilidad. Si un barco dañado se encuentra en mar abierto en condiciones de mar gruesa o incluso una tormenta real, las posibilidades de que el barco se mantenga a flote se reducen. En condiciones de olas poderosas, algunas embarcaciones con un casco estrecho y largo pueden partirse por la mitad. El resultado es la inevitable inmersión del barco bajo el agua.
Otra razón para el hundimiento del barco es la carga colocada incorrectamente y asegurada sin cuidado. Durante una tormenta, el contenido de la bodega puede moverse hacia un lado, lo que a menudo provoca un fuerte balanceo. Si la carga en uno de los lados se vuelve crítica, el barco puede volcarse de lado e incluso volcarse, después de lo cual el barco puede hundirse.
Es imposible garantizar completamente la seguridad cuando un barco se mueve a través de las extensiones de agua. Pero puede reducir la probabilidad de una tragedia si sigue estrictamente todas las reglas para conducir barcos desarrolladas por muchas generaciones de marineros, y con la máxima atención a las condiciones cambiantes en las que se lleva a cabo la navegación.
Desde la antigüedad, la humanidad ha buscado explorar las extensiones fluviales y marinas del planeta. Las primeras áreas de asentamiento humano se formaron a orillas de ríos, lagos y mares. río y rutas marítimas- estos son los primeros carreteras usado por el hombre. Para desarrollo Recursos hídricos desarrolló toda una ciencia: la construcción naval. La construcción de barcos se basa en todo un complejo de ciencias y oficios, la experiencia de especialistas y logros técnicos.
Historia de la construcción naval
La ciencia histórica no puede determinar fechas exactas empezar a construir barcos. Pero muchas fuentes escritas mencionan barcos y la existencia Rutas de comercio que vinculaba los asentamientos humanos. Estos testimonios confirman los grandes logros de las antiguas tecnologías de construcción naval. Los primeros barcos más simples mucho antes que el carro con ruedas.En la mitología, se dan descripciones detalladas de la construcción de barcos. Ya hace unos 2500 años, los barcos diferían en su propósito: para el transporte de mercancías y para el transporte de pasajeros. Los barcos eran propulsados por postes, remos, velas. Posteriormente se empezaron a construir barcos para el recreo de los ricos. El principal material para la construcción de barcos era la madera. Los barcos modernos están construidos de metal, y el grosor del marco puede ser tal que es casi imposible atravesarlo.
¿Cómo se mantiene un barco en el agua?
La capacidad de un barco para flotar en una determinada posición se define con el término "flotabilidad".Flotabilidad: la propiedad de un cuerpo sumergido en un líquido para permanecer en equilibrio sin salir del agua y sin hundirse más, es decir, flotar.
La flotabilidad de la embarcación se justifica por el hecho de que la fuerza de gravedad de la embarcación se equilibra con las fuerzas de flotación del agua, que surgen en el proceso de presión hidrostática sobre el casco de la embarcación. Esta relación fue presentada en su ley por el antiguo científico griego Arquímedes. Las fuerzas de flotación del agua dependen de la densidad del líquido y del volumen del casco del barco. Bajo la influencia de estas fuerzas, el barco puede moverse.
La presión hidrostática es la relación de fuerzas al área de un cuerpo dentro de cualquier líquido, debido al peso del líquido.
Hay varias condiciones para la navegación del barco: si la gravedad del barco es mayor que la presión hidrostática, entonces el barco lo será; si la gravedad del barco es igual a la presión hidrostática, entonces el barco estará en equilibrio en cualquier punto del fluido, flotará dentro del fluido; si la gravedad es menor que las fuerzas hidrostáticas, entonces el barco flotará en la superficie.
Los barcos son realmente pesados por su masa, pero tienen suficiente suministro de aire dentro del casco y en los costados altos. La fuerza de gravedad de cualquier barco es menor que las fuerzas hidrostáticas del agua, por lo que los barcos permanecen en el agua. Si se excede la capacidad de carga del barco, la gravedad será mayor que el efecto de las fuerzas hidrostáticas y el barco se hundirá. Se producirá una situación similar si el barco ha recibido un agujero. El casco se llenará de agua, la gravedad aumenta, el barco se hunde.
Si arrojas una pequeña piedra o una moneda de cobre al agua, inmediatamente se van al fondo. ¿Por qué, entonces, un tronco de madera macizo y pesado no se hunde, sino que sólo se hunde ligeramente en el agua? Aquí es donde entran en juego las leyes de la física. La capacidad de los objetos para flotar en la superficie de un líquido se explica por las diferencias en la densidad de las sustancias.
que es la densidad
Debajo de la densidad de la materia se implica una cantidad física en la que la masa y el volumen de un cuerpo están relacionados entre sí. Densidad - significativa y relativamente signo constante una sustancia que se usa ampliamente para reconocer varios materiales, cuya naturaleza no se determina a simple vista.
Conociendo la densidad de una sustancia, se puede determinar la masa del cuerpo.
Todo cuerpo que rodee a una persona en La vida cotidiana se componen de una variedad de materiales o sustancias. gente en casa y actividades de producción a menudo hay que tratar con metales, madera, plásticos, piedra, etc. Cada material tiene su propia densidad. Por esta razón, la masa de dos objetos diferentes que tengan el mismo volumen, forma y dimensiones, pero hechos de diferentes sustancias, será diferente.
¿Por qué el registro no se hunde?
Las diferencias en la densidad del agua y la madera solo permiten que un tronco pesado y masivo no se hunda, sino que permanezca confiado en la superficie. El punto es que en condiciones normales la densidad del agua es igual a la unidad. Pero en un árbol, esta cifra es mucho menor. Por lo tanto, se sostiene un pesado trozo de madera seca sobre la superficie del líquido, sumergiéndose muy levemente en él.
Sin embargo, bajo ciertas condiciones, un árbol también es capaz de ahogarse. Si el tronco ha estado en agua durante mucho tiempo, gradualmente se satura de humedad y se hincha. En este caso, la densidad del tronco cambia y puede exceder la densidad del líquido. Este fenómeno se observó a menudo durante la flotación industrial de troncos en agua, cuando se destilaban hasta el lugar de procesamiento de forma natural, sin el uso de transporte.
En los ríos, en lugares de mayor rafting del bosque, todavía se pueden encontrar las llamadas maderas flotantes. Estos son troncos que se han hundido total o parcialmente, yacen en el fondo o colgados en un estado ligeramente inundado. Los vagabundos causan muchos problemas a los pescadores aficionados. También representan un peligro para los barcos que se mueven a alta velocidad.
En la actualidad, la construcción naval está muy desarrollada. Enormes barcos de acero y hierro surcan el océano. Sin embargo, muchas personas tienen una pregunta: ¿por qué el barco no se hunde? Después de todo, su masa es enorme y debería hundirse tan pronto como esté en el agua.
¿Por qué el barco no se hunde? Física en la construcción naval.
Para explicar un fenómeno tan interesante, es necesario referirse a la ley del gran científico Arquímedes. La ley es la siguiente: un líquido empuja cualquier cuerpo con una fuerza igual al peso del líquido en el volumen de la parte del cuerpo sumergido en él. En términos más simples, suena más o menos así: cuanto mayor sea el área del barco, más pesado puede ser sin hundirse. Esto significa que una gran superficie permite el uso de materiales tan pesados como el acero o el hormigón armado, que los Estados Unidos utilizaron para la construcción naval a principios del siglo XX.
Además, un área grande permite cargar el barco con carga. La flotabilidad del barco se mantiene por el volumen de aire, que está encerrado en el volumen de todo el barco. Vale la pena señalar que el aire es 825 veces más liviano que el agua. Esta es también la respuesta a la pregunta de por qué el barco no se hunde. Después de todo, es precisamente debido a la formación del llamado colchón de aire y al usar la ley de Arquímedes que es posible construir barcos de acero que no se sumergen en el agua.
¿Por qué el barco no se hunde? Ingenieria
Además del principio de Arquímedes y el principio del colchón de aire, los ingenieros de construcción naval utilizan algo más. Esto se llama el principio de apalancamiento. Proporciona la flotabilidad del barco, así como su capacidad para resistir el viento y las olas. El diseño del barco se puede ver en un lavabo común que flota en el baño. Si deja un objeto en una pequeña cantidad de agua, flotará todo el tiempo, pero si lo transfiere a un río y lo deja flotar en el agua, luego de un cierto período, la cuenca se llenará de líquido debido al viento. y las olas y, naturalmente, se hundirá.
El mismo principio funcionará en un enorme barco de acero, si se caracteriza por una baja estabilidad. Se denomina capacidad del barco para mantener una posición estable en el agua. La dependencia de este indicador proviene del lugar donde se encuentra el centro de gravedad de la embarcación. Cuanto más alto se eleve este centro, más fácil será para el viento y las olas volcar el barco.
Esto significa que la estabilidad es baja. Es por esta razón que todos los barcos modernos se construyen con la expectativa de que todas las piezas pesadas, como los motores de propulsión, etc., estén ubicadas en la parte inferior del barco. La construcción de barcos también se lleva a cabo con un ligero matiz. Para aumentar la estabilidad y reducir el riesgo de hundimiento del barco, los diseñadores equipan la parte inferior del barco con placas de plomo especiales que actúan como pesos.
reglas del marinero
Actualmente, es bastante común el uso de programas informáticos cuando se cargan productos en un barco. El programa se encarga de los cálculos de colocación de la carga. La regla básica que sigue la computadora es mantener la flotabilidad del barco. Es decir, la carga debe realizarse de manera uniforme para no sobrecargar uno de los lados, lo que desplazará el centro de gravedad y hundirá el barco.
Hay una persona responsable de la carga en el barco. La mayoría de las veces, este es el asistente principal del capitán. La distribución del peso en el barco debe ser tal que las cargas más pesadas se coloquen en la bodega y las más livianas, en la cubierta del barco. otro de reglas esenciales es el cierre de los compartimentos durante la penetración del costado del buque. En el estado normal, cada uno de los compartimentos está abierto, sin embargo, en caso de avería, el compartimento se sella cerrando la puerta. El diseño del barco se lleva a cabo de tal manera que no cree compartimentos demasiado grandes, sino que divida todo el espacio en varios pequeños.
Gestión de barcos
Si responde más completamente a la pregunta de por qué el barco no se hunde, entonces vale la pena señalar que la gestión profesional del barco también es un factor importante. Una de las reglas básicas para manejarlo es que no se puede girar el barco "hacia la ola". Esta regla se aplica a situaciones de emergencia, como meterse en una tormenta. Lag es un lado. En otras palabras, no puede girar el barco de lado, de lo contrario, la probabilidad de que una ola fuerte lo vuelque es muy alta. Es importante entender que lo único que mantiene el barco en el agua es la estabilidad y la flotabilidad, por lo que es estrictamente necesario seguir todas las reglas de manejo, carga, etc.
Grunisty Alexey
proyecto de investigación sobre este tema: " ¿Por qué los barcos no se hunden?»
Institución educativa: MBOU "Gimnasio No. 12"
Tema principal: el mundo
Supervisor: Bassarab Svetlana Nikolaevna, profesor de escuela primaria
1. Relevancia
Pegué el modelo del barco, pero se volcó en el agua y pronto se ahogó. Y luego pensé en la pregunta: ¿Por qué los barcos reales no se hunden? Después de todo, están hechos de hierro y son mucho más pesados que mi bote de madera.
2. Problema.
Quería entender esto yo mismo con la ayuda de experimentos y encontrar de forma independiente la respuesta a la pregunta "¿Por qué los barcos no se hunden?" ¡Después de todo, quiero que mi barco navegue!
3. Objetivo
Descubre las razones por las que los barcos no se hunden ni zozobran.
4. Un objeto
5. Cosa
6. Tareas-Desarrolla una serie de experimentos que te permitan conocer paso a paso las condiciones en las que flotan los cuerpos en el agua.
-Preparar descripciones de experimentos para que todos puedan repetirlos fácilmente y adquirir conocimientos para comprender muchos fenomenos naturales.
Recoger y analizar información sobre la flotabilidad de los cuerpos.
7. Hipótesis: Suponer el barco tiene características estructurales que permiten no ahogar :
1. El material del que está hecho el barco no permite que se hunda.
2. El barco no se hunde porque tiene una forma especial
3. Un barco no se hunde porque el aire de su interior lo mantenga a flote.
4. Secretos de la estructura.
8
. Métodos de búsqueda:
Conversaciones con adultos;
Cuestionando a compañeros de clase
estudio de la literatura científica;
Trabajar con computadora;
observaciones;
Realización de ensayos y experimentos.
Así que puedes empezar a investigar.
Primero, le pregunté a mis compañeros de clase. Las respuestas fueron:………………..
Experimento No. 1 “¿El material del que está hecho el barco afecta su flotabilidad?
Sumergimos alternativamente objetos de metal, madera, vidrio y plástico en agua. Como puede ver, los objetos hechos de vidrio y metal se hundieron, pero los de madera y plástico no.
Explicación: Sabía que todos los objetos y sustancias que nos rodean están formados por partículas diminutas e invisibles: moléculas. Aquellos cuerpos en los que las moléculas están ubicadas muy cerca unas de otras - tienen una mayor densidad y se hunde más rápido. Y los cuerpos en los que las moléculas se encuentran alejadas unas de otras tienen menor densidad, por lo que permanecen flotando en la superficie del agua. El hierro y el vidrio tienen una densidad mayor que la del agua, por lo que se hundieron. Los cuerpos cuya densidad es menor que la densidad del agua flotan libremente en su superficie.
Los barcos modernos están hechos de metal.
Conclusión: La "flotabilidad" del barco no depende del material del que está hecho. Por lo tanto, la hipótesis #1 no es cierta.
Experiencia No. 2 La influencia de la forma en la flotabilidad del barco
Cogemos plastilina, la sumergimos en agua y vemos que se ha ahogado.
Le damos a la plastilina la forma de un barco, la sumergimos en agua y vemos que no se ahogó, sino que flotó. ¡Hurra! ¡La magia sucedió, el material que se hunde flota en la superficie!
Conclusión: El barco no se hunde porque tiene una forma especial, la hipótesis No. 3 es correcta
Experimento No. 3. El efecto del aire en la flotabilidad del barco.
Tomamos dos globos, uno de los cuales está inflado y sumergido en agua.
El agua entró en un globo desinflado y comenzó a hundirse gradualmente en el agua. El globo inflado no se hunde, incluso si lo presiona desde arriba con la mano.
Conclusión : El barco no se hunde, porque el aire en su interior lo mantiene a flote, es correcta la hipótesis No. 3. Resulta que una vez, el antiguo científico griego Arquímedes estudió el problema de la flotabilidad de los cuerpos y formuló la ley: cualquier cuerpo sumergido en un líquido está sujeto a una fuerza de flotación dirigida hacia arriba e igual al peso del líquido desplazado por él, lo que ahora se conoce como la Ley de Arquímedes. Así, en nuestro experimento, la pelota de abajo, de la pelvis, fue afectada por la fuerza de Arquímedes, que empujó la pelota hacia la superficie.
RESULTADO: El cuerpo no se hundirá si la fuerza de Arquímedes es igual o mayor que el peso del cuerpo. Los barcos de hierro están diseñados y construidos de tal manera que, al sumergirse, desplazan una enorme cantidad de agua, cuyo peso es igual al peso que tienen cuando están cargados (esto se denomina desplazamiento del barco). En este caso, la fuerza de Arquímedes de flotación de la magnitud correspondiente actuará sobre ellos. Esta es una de las razones por las que los barcos no se hunden. El interior del barco tiene muchas habitaciones vacías llenas de aire y su densidad promedio es mucho menor que la densidad del agua. Por eso mantiene el barco en la superficie del agua y evita que se hunda. Y el barco, incluso con una carga muy grande a bordo, navegará en las aguas de los mares y océanos.
Si una pieza de hierro no tiene un solo orificio por donde entraría el aire, se hundirá inmediatamente en el agua ... Y si haces un bote de acuerdo con todas las reglas de la ciencia, se mantendrá a flote con calma.
4. Secretos de la estructura.
De la enciclopedia aprendí: Barcos están construidos para que no se hundan en el agua
Incluso un barco completamente cargado no se hunde. Porque su marca de control, la línea de flotación de carga, está siempre por encima del agua.
La parte inferior del barco está especialmente hecha de tal forma que cuando el barco se inclina hacia un lado, de cualquier manera busca enderezarse nuevamente.
Las cubiertas del barco lo cierran por dentro como buenos cobertores. Por lo tanto, el agua no entra en él, e incluso en la tormenta más fuerte, el barco no se vuelve notablemente más pesado. Por supuesto, si las escotillas de cubierta están bien aseguradas.
tengo una última pregunta “¿Por qué los barcos no zozobran bajo la influencia de las olas?”
Experiencia No. 4
Recordé cómo el juguete favorito de mi hermana pequeña era Vanka-Vstanka. Decidí usar una botella de plástico vacía. Ella nadó en el agua. Luego llené el fondo con monedas, y la botella se puso de pie…..
Conclusión: El centro de gravedad está debajo de la parte principal de la botella y, por lo tanto, con cualquier cabeceo, el barco no se volcará.
CONCLUSIÓN: Los barcos no se hunden porque se ven afectados por una fuerza, cuya acción fue descrita por primera vez por el antiguo científico griego Arquímedes.
Según las conclusiones de Arquímedes, todo cuerpo sumergido en un líquido está constantemente afectado por una fuerza de flotación y su magnitud es igual al peso del agua desplazada por ese cuerpo. Si esta fuerza de Arquímedes es mayor o igual al peso del cuerpo, entonces no se hundirá.
10. Formulario de presentación de resultados
Presentación de texto ilustrado y elaboración de un cuadernillo descriptivo de los experimentos
11. Bibliografía
- Diccionario enciclopédico de un joven físico. Moscú: Pedagogía Press, 1995
- Joven investigador. M.: "ROSMEN", 1995
3. Ushakov S. Z. Natación de cuerpos / S. Z. Ushakov: enciclopedia infantil, volumen 3 "Números y figuras, materia y energía". - Moscú: "Editorial de la Academia de Ciencias Pedagógicas de la RSFSR", 1961. - S. 279-288.
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Subtítulos de las diapositivas:
Completado por: Grunisty Alexey, estudiante de la clase 3 "B" Propósito del estudio: Averiguar las razones que permiten que los barcos no se hundan y no zozobren.
Objetivos de la investigación: 1) Desarrollar una serie de experimentos que expliquen qué permite que los barcos permanezcan en el agua; 2) Preparar descripciones de experimentos para que todos puedan repetirlos fácilmente y adquirir conocimientos para comprender muchos fenómenos naturales; 3) Recolectar y analizar información sobre el tema.
Métodos: 1) Conversaciones con adultos; 2) Preguntas; 3) Estudio de literatura científica; 4) Trabajo con una computadora; 5) Observaciones; 6) Realización de experimentos; 7) Comparación y generalización.
El material del que está hecho el barco no permite que se hunda.2. El barco no se hunde porque tiene una forma y estructura especial. 3. El aire de su interior mantiene el barco a flote.4. Una fuerza actúa sobre los barcos en el agua, permitiéndoles mantenerse a flote.
Hipótesis:
A la pregunta "¿Por qué los barcos no se hunden?", los chicos dieron la mayor cantidad de votos a la respuesta "una fuerza desconocida empuja el barco fuera del agua". Y también los muchachos creen que la estructura especial del barco afecta su flotabilidad.
Decidí resolver esto de una manera práctica.
Interrogando a los compañeros: Experiencia 4.5. Aire. El poder del agua Conclusión: el barco se mantiene a flote hasta que el peso del líquido desplazado por ella sea mayor o igual al peso del barco
Experiencia 1. MaterialConclusión: La "flotabilidad" del barco no depende del material del que está hecho.
Experiencia 2. Volumen.
Conclusión: El barco no se hunde, porque tiene un gran volumen.
Experiencia 3. Estructura Conclusión: La “insumergibilidad” de un barco depende de su estructura
Experiencia 3. La densidad del agua Conclusión: la densidad del agua afecta la flotabilidad del agua
Mis experiencias Incluso un barco completamente cargado no se hunde. Porque la línea de flotación siempre está por encima del agua.
El barco tiene una forma oblonga, que recuerda un poco a un plato hondo. Las cubiertas del barco lo cierran como cubiertas.
estructura de la nave
Marca de control de línea de flotación de carga a la que se puede cargar el barco
De la enciclopedia aprendí
Resulta que una vez, el antiguo científico griego Arquímedes investigó el problema de la flotabilidad de los cuerpos y formuló la ley: cualquier cuerpo sumergido en un líquido está sujeto a una fuerza de flotación hacia arriba igual al peso del líquido desplazado por él.
MIS OBSERVACIONES Voy a la piscina y noto algo extraño. Cuando trato de sumergirme y quedarme en el fondo, no pasa nada. Una especie de fuerza me empuja hacia arriba. ¿Qué clase de fuerza es esta? Tomamos un vaso de plástico y lo ponemos en un recipiente lleno de agua, luego agregamos monedas gradualmente al vaso y observamos cómo el vaso flota y el agua sale gradualmente del recipiente. Al sumar 13 monedas, el vaso se hundió. Pesamos el vaso con monedas y el vaso con agua desplazada y vemos que el peso del vaso con monedas es mayor.
Fuerza de flotabilidad del agua
El peso del vaso es mayor que el peso de la fuerza de flotación del agua.
El peso del vaso es menor que el peso de la fuerza de flotación del agua.
Menos de 12 monedas
Más de 12 monedas
.
RECOMENDACIONES:
2. El buque se mantendrá a flote hasta que su peso sea inferior o igual al peso del líquido desplazado por él, lo que se consigue, entre otras cosas, por la presencia de una capa de aire en los compartimentos del buque.
3. La fuerza de flotación (levantamiento) depende de la densidad del líquido. Por tanto, en el mar, donde el agua es salada (con mayor densidad), la fuerza de flotación que actúa sobre el barco es mayor que en un río o lago, donde el agua es dulce.
4. Los barcos están especialmente construidos con una forma y estructura tal que no se hunden.
1. Los barcos no se hunden, porque están afectados por una fuerza de flotación (levantamiento), según la ley de Arquímedes, dirigida hacia arriba e igual al peso del líquido desplazado por el barco.
yana venikova
¿Por qué los barcos no se hunden?
Tema de investigación trabaja: « Por qué ; los barcos no se hunden?»
supervisor: Yana Alexandrovna Venikova, profesora.
Una vez en casa estaba jugando con agua, tirando varios artículos. Imagina mi sorpresa cuando vi que uno de ellos ahogar¡mientras otros flotan en la superficie! « Por qué está pasando esto?» - Pensé y corrí con esta pregunta a mis padres. Me explicaron que hay cuerpos y sustancias más ligeras que el agua, y más pesadas que el agua, entonces algunos ahogar, Otros no lo hacen. "¡Comprensiblemente!" Respondí y me fui a la cama.
Mañana de camino a Jardín de infancia Seguí pensando en mi pequeño apertura: "¡No puede ser tan simple!" Decidí hablar sobre este maestro y realizar mi propia investigación para obtener una respuesta a la pregunta. "¿De qué depende la flotabilidad de los objetos?"
El propósito de la investigación trabaja: analizar el comportamiento de varios cuerpos en el agua, identificar la naturaleza de la flotabilidad y su relación con las densidades de los objetos sumergidos.
Tareas: 1. Recoger y analizar información sobre la flotabilidad de los cuerpos.
2. Realizar experimentos explicando ¿Por qué algunas cosas se hunden?, mientras que otros no.
3. Aprende de los adultos ¿Por qué los grandes barcos de hierro no se hunden??
Hipótesis: 1. La plastilina es un material pesado, pero si le das cierta forma, no se hundirá en el agua.
2. Grande los barcos no se hunden porque son más ligeros que el agua porque tienen aire en ellos.
Métodos de búsqueda:
Conversaciones con adultos;
El estudio de la literatura cognitiva;
Trabajar con computadora;
observaciones;
Estudio;
Realización de ensayos y experimentos.
Así que puedes empezar a investigar.
Yana Alexandrovna me dijo que todos los objetos y sustancias que nos rodean están formados por partículas diminutas e invisibles: moléculas.
Aquellos cuerpos en los que las moléculas se ubican muy cerca unas de otras -son amigas y se agarran fuertemente a las asas- tienen una mayor densidad y se hunden más rápido.
Y los cuerpos en los que las moléculas se encuentran alejadas unas de otras tienen menor densidad, por lo que permanecen flotando en la superficie del agua.
Comprobemos esta afirmación experimentalmente. 1 : "Hundiéndose, no hundiéndose"
Artículo Material Hundimiento No hundimiento
Conclusión: La densidad de los cuerpos de madera es menor, por lo que el agua los empuja, mientras que los de metal y vidrio no.
Hagamos otro experimento 2 : "No se hunde por mucho que lo intentes"
Necesitaremos un lavabo y aire. pelota: recogemos agua en un recipiente e inflamos el globo.
Ahora tratamos de ahogarnos globo en un cuenco de agua. Una vez más, una y otra vez.
No sale nada. Probablemente, de nuevo, se trata de densidad. “¿Y cuál es la fuerza que empuja la pelota hacia la superficie?” Le pregunté al maestro. Y me explicó todo muy bien.
Resulta que una vez el antiguo científico griego Arquímedes investigó el problema de la flotabilidad de los cuerpos y formuló ley: cualquier cuerpo sumergido en un líquido está sujeto a una fuerza de flotación dirigida hacia arriba e igual al peso del líquido desplazado por él, lo que ahora se conoce como la Ley de Arquímedes. Así, en nuestro experimento, la bola de abajo, de la palangana, fue afectada por la fuerza de Arquímedes, que empujó la bola hacia la superficie.
Entonces, ya hemos visto que los objetos hechos de diferentes materiales se comportan de manera diferente en el agua. Pero eso no es todo. El agua tiene otra secreto: en su superficie puede flotar y « hundimiento» material, lo principal es darle la forma deseada.
Es hora de probar la exactitud de mi hipótesis de que la plastilina no se hundirá en el agua si le das cierta forma.
Experiencia 3: « ¿Por qué no se ahoga?, o todo depende de la forma?
Necesitamos un trozo de plastilina y un recipiente con agua.
1) baje la plastilina al agua; se hunde naturalmente;
2) ahora intentemos hacer un cuenco con esta pieza y sumergirlo en el agua.
¡Hurra! La magia sucedió hundimiento¡el material flota en la superficie!
¡La hipótesis fue confirmada!
Con los grandes pasa lo mismo. buques, que no son ahogar y seguir surfeando los océanos.
Por nuestras observaciones, sabemos que el metal se hunde, y si construyes un enorme Embarcacion Entonces flotará libremente en el agua. Acero el barco no se hunde porque desplaza mucha agua. Y sabemos que cuanto más desplaza un objeto el agua, más la expulsa. ¡Hola Arquímedes!
Conclusión.
1. Encontré la respuesta a mi pregunta « ¿Por qué los barcos no se hunden?»
2. Mis hipótesis fueron confirmadas.
3. Aprendí mucho sobre las propiedades del agua, sobre la ley de Arquímedes, sobre las moléculas.
4. Por supuesto, todavía hay muchas cosas que no entiendo, por ejemplo, conceptos físicos, leyes, fórmulas, pero creo que en la escuela podré entender este tema con más detalle.
Y ahora, definitivamente les contaré a mis amigos y conocidos sobre mis descubrimientos.
Bibliografía:
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3. Sakharnov S. V. Navegando en los mares barcos / S. V. Sajarnov, K. D. Aron // "Vamos, nadamos, volamos". – Moscú: "Literatura infantil", 1993. - S. 7-36.
4. Tugusheva G. P., Chistyakova A. E. Actividad experimental
niños de preescolar medio y superior edad: Caja de herramientas. - San Petersburgo: CHILDHOOD-PRESS, 2009. -S. 68-70.
5. Uso de Internet recurso.