Miks laev ei upu? Lihtne seletus keerulisele küsimusele. Miks laevad ei uppu

16.10.2019

Töö tekst on paigutatud ilma kujutiste ja valemiteta.
Täisversioon töö on PDF-vormingus saadaval vahekaardil "Tööfailid".

Sissejuhatus

Mulle meeldib väga reisida. Eelmisel suvel käisin Musta mere ääres puhkamas. Ühel päeval nägin tohutut tankerit merel sõitmas. Tänapäevased naftat transportivad tankerid on maailma suurimad laevad – nende pikkus ulatub viiesaja meetrini ning nende paakidesse mahub kuni pool miljonit tonni naftat!

Koju jõudes tegin oma paadi paberist, kuid vees läks see ümber ja uppus peagi. Ja siis mõtlesin küsimusele: miks päris laevad ei upu? Need on ju rauast ja palju raskemad kui minu paat.

Tahtsin seda ise katsete abil mõista ja leida iseseisvalt vastuse küsimusele "Miks laevad ei uppu?" Lõppude lõpuks tahan ma nii väga, et mu paat sõidaks!

Sel põhjusel oleme valinud oma teema uurimistöö Miks laevad ei uppu?

Eesmärk: saate teada põhjused, miks laevad ei uppu ega lähe ümber.

Eesmärgi saavutamiseks järgmine ülesanded:

1. Leidke teavet esimeste veesõidukite, laevaehituse ajaloo kohta, tutvuge Venemaad ülistanud kaasaegsete disainerite ja laeva põhitõdedega;

2. Tehke rida katseid, mis võimaldavad teil samm-sammult välja selgitada, millistel tingimustel kehad vees hõljuvad.

3. Püüdke teha oma paate (purjekad ja mehaanilised), võttes arvesse kehade ujuvusomadusi;

4. Viia läbi küsitlus 5. klassi õpilaste seas, et teada saada, mida eakaaslased teavad kehade ujuvusest ja analüüsida uurimistöö tulemusi; aa

5. Veeda klassitund teemal: “Miks laevad ei upu” koos katsete demonstratsiooniga, mis võimaldavad välja selgitada, millistel tingimustel kehad vees hõljuvad. aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

Uuring põhineb hüpotees: oletame, et laeval on konstruktsiooniomadused, mis võimaldavad sellel mitte uppuda, kui:

1. Materjal, millest laev on valmistatud, takistab selle uppumist.

2. Laev ei upu sellepärast, et on eriline vorm

3. Laev ei upu, sest selle sees olev õhk hoiab seda vee peal.

4. Laevade ehituse saladused. aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

Õppeobjekt- laev

Õppeaine- laeva konstruktsiooni omadused.

Töö käigus kasutasime meetodid:

Infootsingu meetod (uurimisteemalise kirjanduse analüüs ja süntees) аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа

Vaatlus;

Küsitlemine.

Teoreetiline tähtsus: uurimisteemalise materjali süstematiseerimine ja üldistamine.

Praktiline tähtsus: saadud materjali praktiline kasutamine klassiruumis, klassiruumi tunnid klassivälises tegevuses.

Laeval läbi aegade

I.1. Laevaehituse arengu ajalugu

Info kogumiseks kasutasime Internetti, samuti raamatuid ja muid trükiseid. Muistsete õukondade kohta teadmiste otsimisel kasutasime suuremal määral Internetti, sest sealt võis leida üksikasjalikumat ja mitmekülgsemat teavet jooniste, fotode ja diagrammidega. iiiiiiiiiiiiiiiiiii

Toitu otsides asusid inimesed sageli jõgede ja merede kallastele. Need kohad olid väga mugavad kala püüdmiseks ja jooma tulnud loomade jahtimiseks. Siin elades on inimene õppinud veeruume ületama. Ilmusid esimesed lihtsad veesõidukid: puidust õõnestatud parved ja süstikud. iiiiiiiiiiiiiiiiii

Üks vanimaid Venemaa territooriumilt avastatud laevu pärineb umbes 5. sajandist. eKr.

Kõigis slaavi keeltes on sõna laev. Selle juur - "koor" - on selliste sõnade nagu "korv" aluseks. Kõige iidsemad vene väljakud olid valmistatud painduvatest varrastest, nagu korv, ja kaetud koorega (hiljem - nahkadega). Teadaolevalt juba 8. saj. meie kaasmaalased seilasid Kaspia merel. 9. ja 10. sajandi esimesel poolel. Venelased olid Musta mere täielikud peremehed ja ilmaasjata ei kutsunud idarahvad seda tol ajal "Vene mereks".

12. sajandil esmakordselt ehitati Venemaal tekilaevu. Sõdalaste majutamiseks mõeldud tekid olid ka sõudjate kaitseks. Slaavlased olid osavad laevaehitajad ja ehitasid erineva konstruktsiooniga laevu.

Tänu sellele "pressiti" jää kokkusurumise ajal, mille vahel oli vaja liigelda, laev ilma deformatsioonita pinnale ja sukeldus jää lahknemisel uuesti vette.

Organiseeritud merelaevaehitus sai Venemaal alguse 15. sajandi lõpus, kui Solovets Compmonastyris asutati laevatehas kalalaevade ehitamiseks.

Hiljem juba 16-17 sajandil. sammu edasi astusid Zaporižžja kasakad, kes korraldasid oma "Kajakatele" reidi türklastele. Ehitustehnika oli sama, mis Kiievi rihmpaatide valmistamisel (selleks, et suurendada aluse suurust kaevu ja keskele, naelutati külgedelt mitu rida laudu).

Aastal 1552, pärast Kaasani hõivamist Ivan Julma poolt ja seejärel Astrahani vallutamist 1556. aastal, said need linnad Kaspia mere laevade ehitamise keskusteks.

Boriss Godunovi juhtimisel üritati Venemaale mereväge luua ebaõnnestunult.

Venemaa esimene välismaise disainiga merelaev "Friderik" ehitati 1634. aastal Nižni Novgorodis Vene käsitööliste poolt.

1693. aasta juunis pani Peeter I aluse esimesele riiklikule laevatehasele Arhangelskis sõjalaevade ehitamiseks. Aasta hiljem külastas Peeter uuesti Arhangelskit. Selleks ajaks moodustasid 24 kahuriga laev "Apostol Paul", fregatt "Püha Prophecy", kambüüs ja transpordilaev "Flamov" esimese Vene sõjaväe flotilli Valgel merel. Tavapärase loomine merevägi.

1702. aastal lasti Arhangelskis vette kaks fregatti: "Püha Vaim" ja "Merkuur". 1703. aastal asutati Peterburi, mille keskuseks oli Admiraliteedi – riigi suurim laevatehas. Esimene suur laev, mis Admiraliteedi laevatehase ellingult lahkus, oli 1712. aastal Fedosi Skljajevi ja Peeter Suure ehitatud 54 kahuriga laev "Poltava". 1714. aastaks oli Venemaal juba oma purjelaevastik. ……………

Peeter Suure aegne suurim laev oli 90 kahuriga laev "Lesnoje" (1718).

Peter Iri juhtimisel loodi järgmised kohtud:

Laevad - 40-55 m pikad, kolmemastilised 44-90 kahuriga;

Fregatid - kuni 35 m pikad, kolmemastilised 28-44 relvaga;

Shnavy - 25-35 m pikk, kahemastiline 10-18 relvaga;

Parmas, paadid, flöödid jne pikkusega kuni 30 m.

1782. aastal ehitati Kulibini "laevatav laev". 19. sajandi alguses meister Durbažev leiutas eduka "masina", kasutades hobuste veetavaid hobuseid.

Esimene plaanipärane aurulaev Peterburi-Kroonlinna liinil ehitati 1815. aastal. Meieni jõudnud põhjal on näha, et selle korsten on tellistest. Hilisemal joonisel on toru rauast.

1830. aastal lasti Peterburis vette kauba-reisilaev "Neva", millel oli lisaks kahele aurumasinale ka purjevarustus. 1838. aastal katsetati Peterburis Neeva jõel maailma esimest elektrilaeva. 1848. aastal ehitas Amosov Venemaal esimese propellerfregati "Archimedes".

Laevatööstus Volgal ja teistel jõgedel hakkas eriti kiiresti arenema pärast pärisorjuse kaotamist 1861. aastal.

1849. aastal asutatud Sormovski tehasest sai peamine laevaehitusettevõte. Siin ehitati Venemaa esimesed raudpraamid ja esimene reisi- ja kaubaaurik. 1903. aastal kasutati maailmas esmakordselt diiselmootorit jõelaevadel ka Venemaal.

19. sajandi teisel poolel puulaevad asendati raudsete laevadega. On uudishimulik, et Venemaal olid esimesed sõjalised metalllaevad kaks allveelaeva 1834. aastal.

1835. aastal ehitati poolallveelaev "Brave". See vajus alla merepinna, jättes vee kohale vaid jõekorstna. 19. sajandi alguses Laevadele ilmusid aurumasinad ja esmalt sepistatud raua ja seejärel valtsitud terase kasutamine struktuurne materjal laevade ehitamisel juhtis 1850-60. revolutsioon laevaehituses.

Üleminek raudlaevade ehitamisele nõudis uue kasutuselevõttu tehnoloogiline protsess ja tehaste täielik ümberkujundamine.

1864. aastal ehitati Venemaal esimene soomustatud ujuvpatarei. 1870. aastal oli Balti laevastikus juba 23 soomuslaeva. Aastal 1872, umbes. ehitati lahingulaev "Peeter Suur" - tolle aja üks tugevamaid laevu maailmas.

Sest Musta mere laevastik A. Popova töötas välja rannakaitse lahingulaeva Novgorod konstruktsiooni 1871. aastal.

1877. aastal kujundasid Makarovid esimese torpeedopaadid maailmas. Samal aastal lasti vette maailma esimene merekõlblik hävitaja "Explosion".

19. sajandi lõpu vene transpordilaevaehitus. sõjaväest kaugel maha. 1864. aastal ehitati esimene jäämurdelaev "Pilot". Ltd

1899. aastal ehitati jäämurdja "Ermak" (ujutas 1964. aastani). iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiibeeeootel

I.2. Kaasaegsed disainerid, kes ülistasid Venemaad

Kodumaiste teadlaste ja disainerite saavutused laevaehituse vallas on laialt tuntud. 19. sajandi keskel algas kõikjal maailmas üleminek puidust purjelaevade ehitamiselt aurulaevadele, ilmusid metallist valmistatud laevad. Kodune merevägi saab soomustatud.

Ajalugu on meile jätnud kuulsaimate laevaehitajate nimed, kes olid oma ajast ees. Eriti huvitav on Petr Akindinovitš Titovi saatus, kellest sai suurima laevaehitusseltsi peainsener ja kellel polnud isegi maakooli lõpetamise tunnistust. Kuulus Nõukogude laevaehitaja akadeemik A.N. Krõlov pidas end Titovi õpilaseks.rrrrrrrrrrrrrr

1834. aastal, kui laevastikul polnud ainsatki metalllaeva, ehitati Aleksandri valukojas metallist allveelaev. Tema relvastus koosnes harpuuniga mastist, pulbrimiinist ja neljast rakettide väljalaskmiseks mõeldud kanderaketist.

1904. aastal vastavalt projektile I.G. Bubnov - kuulus lahingulaevade ehitaja - algas allveelaevade ehitamine. Meie käsitööliste loodud paadid "Akula" ja "Bars" osutusid arenenumateks kui kõigi Esimeses maailmasõjas võidelnud riikide allveelaevad.

oluline roll kodumaise parandamisel allveelaevastik mängis Nõukogude laevaehitaja ja leiutaja arst tehnikateadused, NSV Liidu Teaduste Akadeemia akadeemik Sergei Nikititš Kovaljov (1919). Alates 1955. aastast töötas ta Leningradi Keskkonstrueerimisbüroo Rubin peadisainerina. Kovaljov on üle 100 autor teaduslikud tööd ja palju leiutisi. Tema juhtimisel loodi tuumajõul töötavad rakette kandvad allveelaevad, mida välismaal tuntakse koodide "Yankee", "Delta" ja "Typhoon" all.

Vene laevastik oli miinirelvade arendamisel välisriikide laevastikust kaugel ees. Tõhusad amiinid töötasid välja meie kaasmaalased I.I. Fitztum, P.L. Schilling, B.S. Yakobson, N.N. Azarov. Allveelaevavastase süvapommi lõi meie teadlane B.Yu. Averkiev.rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr

1913. aastal ilmus vene disainer D.P. Grigorovitš ehitas maailma esimese vesilennuki. Sellest ajast alates on Vene mereväes tehtud tööd laevade varustamiseks merelennunduse kandjateks. Tšernomori merel loodud õhutranspordid, mis suutsid vastu võtta kuni seitse vesilennukit, osalesid Esimese maailmasõja aegses vaenutegevuses. TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT

Boriss Izrailevitš Kupenski (1916-1982) on kodumaiste laevaehitajate silmapaistev esindaja. Ta oli peadisainer patrulllaevad klassi Ermine (1954-1958), esimesed allveelaevad Nõukogude mereväes õhutõrjeraketisüsteemide ja gaasiturbiini täisrežiimilise elektrijaamaga (1962-1967), esimene NSVL mereväe lahingulaev. tuumajaamaga ja juhtpositsioonil tuumarakettide ristlejate sarjas "Kirov" (1968-1982) võimsate löögi- ja õhutõrjerelvadega, praktiliselt piiramatu lennukaugus. ooooooooooooooooooooooooooo

llllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll

I.3. Kuidas laev töötab

Laeva trümmiosa tõrjub välja enda massiga võrdse veemassi. Püüdes oma kohale naasta, lükkab väljatõrjutud vesi laeva üles. ppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppp

Laeva sõukruvi labad, mis on paigaldatud nurga all, pöörlevad, tekitavad jõu, mis surub sõukruvi ja vastavalt ka laeva ettepoole. Mõned kaasaegsed kiirparvlaevad kasutavad veejoa tõukejõudu; merevesi imetakse sellesse ja lastakse seejärel välja suure kiirusega joaga. ppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppp

Laeva ahtris hingedega tüür on ühendatud rooli või tiisliga. Kui tüürimees liigutab tiislit vasakule, liiguvad rool ja ahter paremale. Kui on vaja teha pööre paremale, võtab ta tiisli vasakule. rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr

Purjelaevade ajastul töötati välja purjeseade, mis võimaldas liikuda vastutuult. Erinevates suundades pöördeid tehes (tikki minnes) liikus laev edasi, ka siis, kui polnud soodsat tuult. ppppppppppppppppppppppppppppp

I peatükk Järeldused

Selles peatükis oleme kogunud ja uurinud selleteemalist kirjandust. Leidsime infot esimestest veesõidukitest, laevaehituse ajaloost, saime teada tänapäeva Venemaad ülistanud disaineritest ja laeva põhitõdedest.

Saime teada, et laevaehitus on üks vanimaid tööstusharusid. Selle algust lahutab meist kümme aastatuhandet.

Laevaehituse ajalugu algab esimeste tervest puidust tüvest õõnestatud parvede ja paatide ilmumisest kuni tänapäevaste nägusate vooderdiste ja raketilaevad, mille juured on antiikajast. See on sama mitmetahuline ja sama palju sajandeid kui inimkonna ajalugu ise.

Peamiseks stiimuliks navigatsiooni ja ka sellega seotud laevaehituse tekkeks oli kaubavahetuse areng mere- ja ookeaniavarustega eraldatud rahvaste vahel. Esimesed laevad liikusid aerude abil, vaid aeg-ajalt kasutasid abijõuna purje. Siis, umbes X-XI sajandil, ilmusid koos sõudelaevadega ka puhtalt purjelaevad.

Laevaehitustööstus, mis on üks olulisemaid tööstusharusid Rahvamajandus Teadusliku, tehnilise ja tootmispotentsiaaliga on sellel otsustav mõju paljudele teistele seotud tööstusharudele ja riigi majandusele tervikuna, samuti kaitsevõimele ja poliitilisele positsioonile maailmas. Just laevaehituse seis on riigi teadusliku ja tehnilise taseme ja sõjalis-tööstusliku potentsiaali näitaja, akumuleerides oma toodetes metallurgia, masinaehituse, elektroonika ja uusimate tehnoloogiate saavutusi.

Mõtlesime, miks hiigelsuured laevad hõljuvad ja ei upu. Sellele küsimusele vastamiseks oleme läbi viinud uurimistööd.

II peatükk. Uurimine

Olles tutvunud kirjandusega, otsustasime läbi viia praktilise töö, et välja selgitada, millistel tingimustel laevad ei uppu. Sellest lähtuvalt oleme seadnud endale järgmised ülesanded:

Viige läbi küsitlus, et teada saada, mida mu eakaaslased kehade ujuvuse kohta teavad, ja analüüsige tulemusi;

Tehke rida katseid, mis võimaldavad samm-sammult välja selgitada, millistel tingimustel kehad vees hõljuvad;

Proovige teha paate (purjes ja mehaanilisi), võttes arvesse kehade ujuvusomadusi;

Veeda klassitund teemal “Miks laevad ei upu” koos katsete demonstratsiooniga, mille abil saad teada, millistel tingimustel kehad vees hõljuvad.

II.1. Ankeet viienda klassi õpilastele

Viisime läbi küsitluse, et teada saada, mida mu eakaaslased kehade ujuvuse kohta teavad. Selles küsitluses osales 37 inimest. Küsisime poistelt ühe küsimuse: "Miks laevad ei uppu?" ja pakkus mitmeid vastuseid:

Materjal;

Struktuur.

Tulemused on esitatud diagrammil (lisa 1). Enamik lapsi (20 (54%) 37 vastajast) usub seda eriline struktuur laev mõjutab selle ujuvust. Otsustasime sellega tegeleda praktilisel viisil.

rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr

II.2. Eksperimentaalsete katsete läbiviimine

Kogemus number 1. Kas materjal, millest laev on valmistatud, mõjutab selle ujuvust?

Kastame vaheldumisi vette puidust, klaasist, plastikust, metallist esemeid. Nägime, et klaasist ja metallist esemed vajusid ära, aga puidust ja plastikust mitte (lisa 2).

Kõik meid ümbritsevad objektid ja ained koosnevad pisikestest nähtamatutest osakestest – molekulidest. Need kehad, milles molekulid asuvad üksteisele väga lähedal, on suurema tihedusega ja vajuvad kiiremini. Ja kehadel, milles molekulid asuvad üksteisest kaugel, on väiksem tihedus, nii et nad jäävad veepinnale hõljuma. Raua ja klaasi tihedus on suurem kui vee tihedus ja nii nad vajusid. Kehad, mille tihedus on väiksem kui vee tihedus, hõljuvad selle pinnal vabalt. Kaasaegsed laevad on valmistatud metallist. rrrr

Järeldus: Laeva ujuvus ei sõltu materjalist, millest see on valmistatud. Seetõttu ei vasta hüpotees nr 1 tõele.

Kogemus number 2. Kas kuju mõjutab laeva ujuvust?

Võtsime plastiliini, kastsime ta vette ja nägime, et ta uppus. Otsustasime plastiliinile laeva kuju anda, uputasime selle vette tagasi ja vaatasime, et see ei uppu, vaid hõljub! Maagia juhtus – pinnal hõljub uppuv materjal! (2. lisa)

Järeldus: Laev ei upu, kuna sellel on eriline kuju, seega on hüpotees nr 2 õige. ppppppppppppppppppppppp

Kogemus 3. Ehitussaladused.

laevad need on ehitatud nii, et nad ei vajuks vette. Isegi täislastis laev ei upu. Sest selle kontrollmärk – veose veepiir – on alati vee kohal. Laeva põhi on tehtud spetsiaalselt sellise kujuga, et kui laev küljele kaldub, püüab ta taht-tahtmata end uuesti sirgu ajada. Laeva tekid sulgevad selle seest nagu head kaaned. Seetõttu ei satu vesi sellesse ja isegi väga tugev torm laev ei muutu märgatavalt raskemaks. Muidugi juhul, kui tekiluugid on kindlalt alla kinnitatud. ppppppppppppppppppppppppppppppp

Mul on viimane küsimus... Miks laevad lainete mõjul ümber ei lähe? ppppppp

Mulle meenus, kuidas mu venna lemmikmänguasi oli Tumbler. Otsustasin tühja kasutada plastpudel. Ta ujus vees. Seejärel täitsin põhja müntidega ja pudel tõusis püsti ... .. (Lisa 2)

Järeldus: Raskuskese asub pudeli põhiosast allpool ja seetõttu ei lähe laev igasuguse kalde korral ümber.

Kogemus number 4.Õhu mõju laeva ujuvusele.

Võtsime kaks õhupallid, millest üks oli täis pumbatud ja vette kastetud. Vesi sattus täitmata õhupalli sisse ja see hakkas tasapisi vette vajuma. Täispuhutud õhupall ei vaju ära isegi siis, kui sellele käega ülevalt peale vajutada. (2. lisa)

Järeldus : Laev ei upu, kuna selle sees olev õhk hoiab seda vee peal, järelikult on hüpotees nr 3 õige. ppppppppppppppppppppp

Selgub, et kunagi ammu uuris Vana-Kreeka teadlane Archimedes kehade ujuvuse probleemi ja sõnastas seaduse: iga vedelikku sukeldatud keha allub ülespoole suunatud ujuvusjõule ja võrdne kaaluga vedelik, mille see välja tõrjus, mida nüüd tuntakse Archimedese seadusena. Seega mõjutas meie katses palli altpoolt, vaagnast Archimedese jõud, mis lükkas palli pinnale.

Seega atelo ei upu, kui Archimedese jõud on võrdne või rohkem kaalu keha. Rauast laevad on projekteeritud ja ehitatud nii, et vee alla sattudes tõrjuvad nad välja tohutul hulgal vett, mille kaal on võrdne nende kaaluga laadimisel (seda nimetatakse laeva veeväljasurveks). Sel juhul mõjub neile vastava suurusega ujuv Archimedese jõud. See on üks põhjusi, miks laevad ei uppu. Laeva sees on palju tühje õhuga täidetud ruume ja selle keskmine tihedus on palju väiksem kui vee tihedus. Seetõttu hoiab ta laeva veepinnal ja hoiab ära selle uppumise. Ja laev, isegi kui pardal on väga suur last, sõidab merede ja ookeanide vetel. ppppppppppppppppppppp

Nii et laevad ei uppu sest neid mõjutab jõud, mille tegevust kirjeldas esmakordselt Vana-Kreeka teadlane Archimedes. Archimedese järelduste kohaselt mõjutab iga vedelikku sukeldatud keha pidevalt üleslükkejõud ja selle suurus on võrdne selle keha poolt väljatõrjutud vee massiga. Kui see Archimedese jõud on suurem või võrdne keha kaaluga, siis see ei vaju.

Kui rauatükil pole ainsatki auku, kuhu õhk sisse pääseks, siis ta vajub kohe vette ... Ja kui teha paat kõigi teaduse reeglite järgi, siis see jääb rahulikult vee peale. ppppppppppppppppppppp

eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee

II.3. Paatide tootmine (purje- ja mehaaniline)

Otsustasime oma paadid valmistada, järgides katsetest tulenevaid põhireegleid. Selle tulemusena tegime purjeka ja mehaanilise. Selleks võtsime puuploki, märkisime sellele välja tulevaste laevade kujud, samas pidasime kinni rangest sümmeetriast ja täpsetest arvutustest, et meie laevade servad oleksid austusega võimalikult siledad ja ühtlased. külgedele. Viilide abil saagisime kuju välja ja saime kaks toorikut. Lakkisime purjeka, tegime puuriga väikesed augud masti ja purjede tugevdamiseks ning tegime küljed. Hiljem tugevdasime masti ja riputasime nende külge purjed. Paigaldasime mehaanilisele paadile mootori, tegime viiliga laevale masti, katsime tooriku guaššvärviga ja värvisime (lisa 3). Paatidel tehtud katsetest nägime, et need ei vaju ega toetu külili, sõidavad ühtlaselt ja sujuvalt. (Lisa 4). Pärast seda, kui viisime läbi rea katseid, mis võimaldavad samm-sammult välja selgitada, millistel tingimustel kehad vees hõljuvad, valmistasime ise paadid, veedame klassitunni teemal: “Miks laevad ei upu”, kus tutvustasime poistele laevade projekteerimise põhireegleid ( Lisa 5).

II peatükk Järeldused

Seega oleme teinud uurimistööd, et välja selgitada, millistel tingimustel laevad ei upu. Selle põhjal viisime viienda klassi õpilaste seas läbi küsitluse, et teada saada, mida teavad minu eakaaslased kehade ujuvusest. Selgus, et 54% vastanutest usub, et laeva eriline struktuur mõjutab selle ujuvust. Otsustasime sellega tegeleda praktilisel viisil. Selleks viisime läbi rea katseid, kus selgus, et laeva ujuvus ei sõltu materjalist, millest see on valmistatud, laev ei upu, kuna on erilise kujuga. Oleme teinud peamise järelduse - laevad ei uppu sest neid mõjutab jõud, mille tegevust kirjeldas esmakordselt Vana-Kreeka teadlane Archimedes. Archimedese järelduse kohaselt mõjutab iga vedelikku sukeldatud keha pidevalt üleslükkejõud ja selle suurus on võrdne selle keha poolt väljatõrjutud vee massiga. Kui see Archimedese jõud on suurem või võrdne keha kaaluga, siis see ei vaju. Tegime paate (purjekad ja mehaanilised) ja jälgisime, et kui võtta arvesse kehade ujuvuse omadusi, siis paat ei upu. Kogu oma praktilise järelduse esitasime klassitunnis, kus taaskord näitasime lastele kehade ujuvuse omadusi tõestavaid katseid ja demonstreerisime enda valmistatud paate.

ооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооаааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооо

Järeldus

Lähtudes oma töö põhieesmärgist - selgitada välja põhjused, mis võimaldavad laevadel mitte uppuda ega ümber minna, me:

1. Võttis kätte ja uuris selleteemalist kirjandust.

Saime teada esimestest veesõidukitest, laevaehituse ajaloost, Venemaad ülistanud kaasaegsetest disaineritest ja laeva põhitõdedest.

2. Viisin läbi küsitluse, et teada saada, mida eakaaslased teavad kehade ujuvusest ja analüüsisin tulemusi;

3. Viidi läbi rida katseid, mis võimaldasid samm-sammult välja selgitada, millistel tingimustel kehad vees hõljuvad;

4. Valmistasime paate (purjekad ja mehaanilised), arvestades kehade ujuvusomadusi;

5. Veetsime klassitunni teemal: “Miks laevad ei upu” koos katsete demonstratsiooniga, mis võimaldavad teada saada, millistel tingimustel kehad vees hõljuvad.

Oleme leidnud vastuse oma küsimusele “Miks laevad ei upu?”. Meie esimene hüpotees ei leidnud kinnitust, teine ja kolmas said kinnitust, kuid saime palju teada laevaehitusest, vee omadustest, Archimedese seadusest.

Muidugi on veel palju asju, millest me aru ei saa, näiteks füüsikalised mõisted, seadused, valemid, kuid arvame, et gümnaasiumis saame neist küsimustest täpsemalt aru.

Laevaehitustööstus, mis on üks olulisemaid rahvamajanduse harusid ning omab teaduslikku, tehnilist ja tootmispotentsiaali, omab otsustavat mõju paljudele teistele sellega seotud tööstusharudele ja riigi majandusele tervikuna, aga ka riigi kaitsevõimele ja kaitsevõimele. poliitiline positsioon maailmas. Just laevaehituse seis on riigi teadusliku ja tehnilise taseme ja sõjalis-tööstusliku potentsiaali näitaja, akumuleerides oma toodetes metallurgia, masinaehituse, elektroonika ja uusimate tehnoloogiate saavutusi.

1. Suur katsete raamat koolilastele / Toim. Antonella Meyani; Per. sellega. E. I. Motyleva. - M.: CJSC "ROSMEN-PRESS", 2012. -

2. Lennukid. Autod. Laevad. / toim. tekst Nicholas Harris; haige. Peter Dennis; [per. inglise keelest. A.V.aBankraškova]. - Moskva: Astrel, 2013.

3. entsüklopeediline sõnaraamat noor füüsik. Moskva: Pedagoogikaajakiri, 2005

4. Noor uurija. M.: "ROSMEN", 2015

5. Ušakov S. Z. Kehade ujumine / S. Z. Ušakov: lasteentsüklopeedia, 3. köide "Arvud ja kujundid, aine ja energia." - Moskva: "RSFSR Pedagoogikateaduste Akadeemia kirjastus", 1961.

6. citaty.su› kratkaya-biografiya-arximeda/

7. http://ru.wikipedia.org

8. http://dreamworlds.ru

9. http://planeta.rambler.ru

аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа

Tesaurus

tuumarakettide ristleja- raketiristlejate alamklass, mis erineb teistest selle klassi laevadest tuumarelva olemasolu poolest elektrijaam(YaEU). Esimesed tuumaristlejad ilmusid 1960. aastatel. Märkimisväärse keerukuse ja ülikõrge hinna tõttu olid need saadaval vaid suurriikide – USA ja NSV Liidu – merevägedes. AT Sel hetkel tuumarakettide ristlejaid opereerib ainult Venemaa merevägi.

brig ( Inglise brig) - kahemastiline laev, millel on eesmasti ja peamasti otsepurjerelvastus, kuid suurpurjes on ühepoolne gafpuri - suurpuri-gaf-trüsel

Lahingulaev- raskesuurtükilaev, mis on mõeldud igat tüüpi laevade hävitamiseks ja domineerimise kehtestamiseks merel.

Püssipaat(saksa keelest Kanonenboot) – võimsate väikeste sõjalaevade klass suurtükiväe relvad, mõeldud lahingutegevuseks jõgedel, järvedel ja rannikumerel, sadamate kaitseks.

Karbas- varustatud kahe mastiga, mis kannavad sirgeid reha- või spritpurjesid.

Corvette- sõjalaevade klass.

Ristleja- (Hollandi kruiser, pl. ristleja või ristleja, alates kruisenist - kruiisile, seilata teatud marsruudil) - lahingulaevade klass, mis on võimelised täitma põhilaevastikust sõltumatuid ülesandeid, mille hulgas võib olla ka võitlus kergete laevastiku jõududega ja kaubalaevade vaenlane, sõjalaevade koosseisude ja laevakolonnide kaitse, tuletoetus mereäärsed küljed maaväed ja dessantründevägede maandumise tagamine, seadistus miiniväljad muud. Alates 20. sajandi teisest poolest on suundumus sõjaliste formatsioonide suurendamisele, et pakkuda kaitset vaenlase lennukite eest, ja laevade spetsialiseerumisele konkreetsete ülesannete täitmiseks kaasa toonud laevade virtuaalse kadumise. Üldine otstarve, mis on paljude riikide laevastike ristlejad. Ainult mereväed Praegu kasutavad neid USA, Venemaa ja Peruu.

Jäämurdja- iseliikuv erilaev, mis on ette nähtud mitmesugused jäämurdetööd, et säilitada navigeerimine külmumisbasseinides. Jäämurdetööd hõlmavad: laevade jääl eskortimist, jäätõkete ületamist, kanali paigaldamist, pukseerimist, troppimist, päästeoperatsioone.

Lahingulaev- purjekas puidust sõjalaev, veeväljasurvega 1 kuni 6 tuhat tonni, mille külgedes oli 2-3 rida püssi.

Monitor- madala pardaga soomussuurtükilaevade klass, peamiselt rannikualade tegevus.

Hävitaja- väikese veeväljasurvega meresõidukindel laev, mille põhirelvastus on torpeedo.

Packebotid- (German Packist - pall ja Boot - paat või läbi Hollandi. rakket-boot) - kahemastiline laev, mille abil veeti 18.-19.saj mõnes riigis posti ja reisijaid. Aurupakettpaate kasutati ka 19. sajandil.

Aurufregatt- fregatt, millel oli peale purjerelvade aurumasin ja liikurina aerurattad.

Purjelaev Laev, mis kasutab enda liikumiseks purje- ja tuuleenergiat. Esimesed purje- ja purje-sõudelaevad ilmusid ajastul mitu tuhat aastat tagasi iidsed tsivilisatsioonid. Purjelaevad on võimelised saavutama tuule kiirust ületava kiiruse.

Allveelaev- laevade klass, mis on võimelised sukelduma ja pikka aega vee all tegutsema. Mereväe allveelaevajõudude põhirelvastus (väed) relvajõud paljud maailma osariigid. Allveelaeva kõige olulisem taktikaline omadus on vargus.

Pommeri paat- oli kolm sirget purje kandvat masti.

Allveelaevavastane ristleja- allveelaevavastaste laevade tüüp, mis on spetsialiseerunud allveelaevavastaste helikopterite vedamiseks.

Ranshina- laev, mille veealuses osas oli kere munakujuline.

torpeedopaat- kiirete väikesemõõtmeliste sõjalaevade klass, mille peamiseks relvaks on torpeedo.

Kõrval erinevatest allikatest, torpeedopaadid pärinevad kas meremiinide leiutamisest üldiselt või iseliikuvatest miinidest, mida hiljem nimetati torpeedodeks (miini tulekuga tekib küsimus selle kasutamisest ja seega ka kandjast).

Miinijahtija- eriotstarbeline laev, mille ülesandeks on meremiinide otsimine, avastamine ja hävitamine ning laevade (aluste) eskortmine läbi miiniväljade.

17-19 sajandi kolmemastiline sõjalaev. otsepurjetamisrelvade ja ülemisel tekil 18 - 30 kahuriga kasutati luure- ja käskjalateenistuseks. Veeväljasurve 460 tonni ja rohkem. Alates 40ndatest. 19. sajand seal olid ratastega ja hiljem - aparusno-kruviga korvetid.

Fregatt- sõjaline kolmemastiline täispurjerelvadega laev, millel on üks või kaks (avatud ja suletud) kahuri teki. Fregatt erines purjelaevadest oma väiksema suuruse ja suurtükirelvastuse poolest ning oli ette nähtud nii kaugluureks ehk tegevusteks lineaarlaevastiku huvides kui ka ristlusteenistuseks - iseseisvateks sõjalisteks operatsioonideks mere- ja ookeanikommunikatsioonis. kaubanduse kaitsmiseks või hõivamiseks ja hävitamiseks kaubalaevad vaenlane.

shitik- lamedapõhjaline hingedega rooliga laev, mis on varustatud otsepurjega masti ja aerudega.

saatelaev erikonstruktsioon, mis ilmus USA ja Briti mereväes Teise maailmasõja ajal. Veeväljasurve 500-1600 tonni, kiirus 16-20 sõlme (30-37 km/h). Relvastus: suurtükiväe alused kaliibriga 76–102 mm ja õhutõrjekahurid kaliibriga 20–40 mm, pommitajad ja sügavuslaengud, mis on varustatud radari ja hüdroakustiliste õhu- ja veeseirevahenditega. Arenguga raketirelvad varustatud raketiheitjatega.

1. lisa

Ankeet viienda klassi õpilastele

Veepinnal püsimise võime on iseloomulik mitte ainult laevadele, vaid ka mõnele loomale. Võtke vähemalt veemõõtja. See Hemiptera perekonnast pärit putukas tunneb end veepinnal kindlalt, liikudes mööda seda libisevate liigutustega. Selline ujuvus saavutatakse tänu sellele, et sääreotsad on kaetud kõvade karvadega, mida vesi ei niisuta.

Teadlased ja leiutajad loodavad, et tulevikus suudab inimene luua sõidukit, mis hakkab liikuma läbi vee veestriidri põhimõttel.

Kuid traditsiooniliste laevade puhul bioonika põhimõtted ei kehti. Iga füüsika põhitõdedega kursis laps oskab selgitada metallosadest valmistatud laeva ujuvust. Vastavalt Archimedese seadusele hakkab vedelikku sukeldatud kehale mõjuma üleslükkejõud. Selle väärtus võrdub vee massiga, mille keha sukeldamise ajal välja tõrjub. Keha ebaõnnestub, kui Archimedese jõud on suurem või võrdne keha kaaluga. Sel põhjusel jääb laev pinnale.

Mida suurem on keha, seda rohkem vett ta tõrjub välja. Vette kastetud raudpall vajub kohe alla. Kui aga rullida see õhukese lehe olekusse ja teha selle sees õõnsaks kuul, siis selline ruumiline struktuur hõljub vee peal, vaid veidi sellesse kastetuna.

Metallkattega laevad on ehitatud nii, et veekogusse laskmise ajal nihkub laevakere väga suur hulk vesi. Laeva kere sees on palju tühje õhuga täidetud alasid. Seetõttu osutub laeva keskmine tihedus palju väiksemaks kui vedeliku tihedus.

Kuidas hoida laeva ujuvana?

Laev püsib pinnal seni, kuni selle kere on terve ja kahjustamata. Kuid laev on ohus, niipea kui see auku saab. Läbi nahas oleva augu hakkab vesi anumasse voolama, täites selle sisemised õõnsused. Ja siis võib laev uppuda.

Aluse ujuvuse säilitamiseks augu vastuvõtmisel hakati selle siseruumi jagama vaheseintega. Siis ei ohustanud väike auk ühes kambris laeva üldist vastupidavust. Üleujutatud sektsioonist pumbati pumpade abil vett välja ja auku üritati kinni keerata.

Veelgi hullem, kui mitu sektsiooni sai korraga kahjustatud. Sel juhul võib laev tasakaalu kaotuse tõttu uppuda.

20. sajandi alguses tegi professor Krylov ettepaneku sihilikult üle ujutada sektsioonid, mis paiknesid laeva selles osas, mis on nende õõnsuste vastas, mis olid üle ujutatud. Samal ajal asus laev mõnevõrra vette, kuid jäi horisontaalasendisse ega saanud ümbermineku tagajärjel uppuda.

Mereinseneri ettepanek oli nii ebatavaline, et ta pikka aega ei pööranud tähelepanu. Alles pärast lüüasaamist Vene laevastik sõjas Jaapaniga võeti tema idee omaks.

Kaasaegsed ookeanilaevad on oma omaduste poolest soodsad võrreldes nende purjelaevadega, mis mitu sajandit tagasi merd kündisid. Näib, et praegused tehnoloogiad peaksid tagama laevadele suure vastupidavuse ja uppumatuse. Kuid ka praegu upuvad laevad aeg-ajalt. Mereõnnetuste põhjused võivad olla väga erinevad.

Juhend

Kaasaegsed laevad on varustatud kõige arenenumate navigatsioonisüsteemidega. Materjalid, millest laevakered on valmistatud, eristuvad suure tugevuse, kulumis- ja kahjustuskindluse poolest. Kuid aeg-ajalt ilmuvad ajakirjanduses kurvad teated laevade hukkumisest. Need hädad juhtusid merel sajandeid tagasi, 21. sajandi merekatastroofe on võimatu täielikult välistada.

Laevadega juhtuvate õnnetuste kõige levinum põhjus on laevapere eiramine meresõidureeglitest. Kogenud meremehed teavad, et kõige turvalisem koht laevale on kuiv maa. Meres või ookeanis seisab laev alati silmitsi arvukate probleemidega. Eriti ohtlik on ujumine rannariba lähedal. Just siin leidub kõige sagedamini tugevaid hoovusi, madalikke ja kive, mis võivad laeva kahjustada.

Tõepoolest, väga sageli saab laev täiskiirusel takistust põrkes korvamatut kahju. Kere korpus on üsna tugev, kuid sellel on ka tõmbetugevus. Kui laev on saanud tõsise, hakkab trümmi voolama vett, mis täidab sektsioonid. Sel põhjusel kaotab laev stabiilsuse ja võib ümber minna.

Üleujutuse võimaluse vähendamiseks siseruumi kaasaegsed laevad nad püüavad seda jagada suletud sektsioonideks, mille sisse nad paigaldavad võimsad pumbad, mis suudavad vett välja pumbata. Kõige hullem, kui auk on nii suur, et pumbad ei saa koormaga hakkama. Merel on laevakere suurt auku peaaegu võimatu parandada. Meeskond saab loota vaid päästevarustusele.

Iga laev on konstrueeritud nii, et sellel on teatud ohutus- ja ujuvusvaru. Kui vigastatud laev satub tugeva mere või isegi tõelise tormi korral ookeani, väheneb tõenäosus, et laev vee peal püsib. Võimsate lainete tingimustes võivad mõned kitsa ja pika kerega laevad pooleks murduda. Tulemuseks on laeva paratamatu sukeldumine vee alla.

Laeva uppumise teine põhjus on valesti paigutatud ja hooletult kinnitatud last. Tormi ajal võib trümmi sisu hästi küljele liikuda, mis viib sageli tugeva veeremiseni. Kui koormus ühel küljel muutub kriitiliseks, suudab laev külili ümber minna ja isegi tagurpidi pöörata, misjärel võib laev põhja minna.

Ohutust on võimatu täielikult tagada, kui laev liigub läbi veealade. Kuid tragöödia tõenäosust saate vähendada, kui järgite rangelt kõiki laevajuhtimise reegleid, mille on välja töötanud paljude põlvkondade meremeeste, ja pöörate suurt tähelepanu navigeerimise muutuvatele tingimustele.

Alates iidsetest aegadest on inimkond püüdnud uurida planeedi jõgesid ja merealasid. Esimesed inimasustuse alad tekkisid jõgede, järvede ja merede kallastel. Jõgi ja mereteed- need on esimesed kiirteed mehe poolt kasutatud. Arenguks veevarud arendas välja terve teaduse – laevaehituse. Laevade ehitamine põhineb tervel teaduse ja käsitöö kompleksil, spetsialistide kogemustel ja tehnilistel saavutustel.

Laevaehituse ajalugu

Ajalooteadus ei suuda kindlaks teha täpsed kuupäevad alustada laevade ehitamist. Kuid paljud kirjalikud allikad mainivad laevu ja nende olemasolu kaubateed mis ühendas inimasustusi. Need tunnistused kinnitavad iidsete laevaehitustehnoloogiate kõrgeid saavutusi. Esimesed lihtsamad laevad ammu enne ratastega käru.

Mütoloogias antakse üksikasjalikud kirjeldused laevade ehitusest. Juba umbes 2500 aastat tagasi erinesid laevad oma otstarbelt - kaubaveoks ja reisijateveoks. Laevad olid jõuallikaks postide, aerude, purjede abil. Hiljem hakati ehitama laevu rikaste inimeste puhkamiseks. Peamine materjal laevade ehitamisel oli puit. Kaasaegsed laevad on ehitatud metallist ja raami paksus võib olla selline, millest on peaaegu võimatu läbi murda.

Kuidas laev vee peal püsib?

Laeva võimet hõljuda teatud asendis defineeritakse terminiga "ujuvus".

Ujuvus - vedelikku sukeldatud keha omadus püsida tasakaalus ilma veest lahkumata ja kaugemale sukeldumata, see tähendab hõljuda.

Laeva ujuvust õigustab asjaolu, et laeva raskusjõudu tasakaalustavad vee üleslükkejõud, mis tekivad laeva kerele hüdrostaatilise rõhu protsessis. Selle suhte tõi oma seaduses välja Vana-Kreeka teadlane Archimedes. Vee üleslükkejõud sõltuvad vedeliku tihedusest ja laevakere mahust. Nende jõudude mõjul saab laev liikuda.

Hüdrostaatiline rõhk on vedeliku massist tingitud jõudude suhe keha pindalasse mis tahes vedelikus.

Laeva navigeerimisel on mitu tingimust: kui laeva gravitatsioon on suurem kui hüdrostaatiline rõhk, siis laev on; kui laeva gravitatsioon on võrdne hüdrostaatilise rõhuga, siis on laev vedeliku mis tahes punktis tasakaalus, hõljub vedeliku sees; kui gravitatsioon on väiksem kui hüdrostaatilised jõud, siis laev hõljub pinnal.

Laevad on oma massilt tõesti rasked, kuid neil on piisav õhuvaru kere sees ja kõrgetel külgedel. Iga laeva gravitatsioonijõud on väiksem kui vee hüdrostaatilised jõud, mistõttu laevad püsivad vee peal. Kui laeva kandevõime ületatakse, on gravitatsioon suurem kui hüdrostaatiliste jõudude mõju ja laev upub. Sarnane olukord tekib siis, kui laev on saanud augu. Kere täitub veega, gravitatsioon suureneb, laev upub.

Kui visata vette väikese kivikese või vasemündi, lähevad need kohe põhja. Miks siis massiivne ja raske puidust palk ei vaju, vaid vajub veidi vette? Siin tulevadki mängu füüsikaseadused. Esemete võimet vedeliku pinnal hõljuda seletatakse ainete tiheduse erinevustega.

Mis on tihedus

Aine tihedus tähendab füüsikalist suurust, milles keha mass ja ruumala on omavahel seotud. Tihedus – märkimisväärne ja suhteliselt pidev märk aine, mida kasutatakse laialdaselt erinevate materjalide äratundmiseks, mille olemust silmaga ei määrata.

Teades aine tihedust, saate määrata keha massi.

Kõik kehad, mis ümbritsevad inimest Igapäevane elu koosnevad erinevatest materjalidest või ainetest. inimesed kodus ja tootmistegevus sageli tuleb tegemist teha metallide, puidu, plasti, kivi ja muu sellisega. Igal materjalil on oma tihedus. Sel põhjusel on kahe erineva sama mahu, kuju ja mõõtmetega, kuid erinevatest ainetest valmistatud objekti mass erinev.

Miks palk ei vaju

Vee ja puidu tiheduse erinevused lihtsalt võimaldavad raskel ja massiivsel palgil mitte vajuda, vaid kindlalt pinnal püsida. Asi on selles, et kl normaalsetes tingimustes vee tihedus on võrdne ühtsusega. Kuid puu puhul on see näitaja palju väiksem. Seetõttu hoitakse vedeliku pinnal kaalukat kuiva puidutükki, mis sukeldub sellesse väga kergelt.

Teatud tingimustel on aga puu võimeline ka uppuma. Kui palk on pikka aega vees olnud, muutub see järk-järgult niiskusest küllastunud ja paisub. Sellisel juhul muutub palgi tihedus ja see võib ületada vedeliku tihedust. Seda nähtust täheldati sageli palkide tööstuslikul veepinnal vedelemisel, kui need destilleeriti töötlemiskohta loomulikul teel, ilma transporti kasutamata.

Jõgedel, suurenenud metsa parvetamise kohtades, leidub endiselt nn triivpuitu. Need on palgid, mis on täielikult või osaliselt vajunud, lebanud põhjas või rippunud kergelt üleujutatud olekus. Drifterid valmistavad harrastuskalameestele palju tüli. Samuti kujutavad need ohtu suurel kiirusel liikuvatele laevadele.

Praegu on laevaehitus hästi arenenud. Ookeanil kurseerivad tohutud teras- ja raudlaevad. Paljudel tekib aga küsimus: miks laev ei upu? Lõppude lõpuks on selle mass tohutu ja see peaks uppuma kohe, kui see on vee peal.

Miks laev ei upu? Füüsika laevaehituses

Sellise huvitava nähtuse selgitamiseks on vaja viidata suure teadlase Archimedese seadusele. Seadus on järgmine: vedelik surub suvalise keha välja jõuga, mis on võrdne vedeliku kaaluga sellesse sukeldatud kehaosa mahus. Lihtsamalt öeldes kõlab see umbes nii: mida suurem on laeva pindala, seda raskem võib see olla ilma uppumiseta. See tähendab, et suur ala võimaldab kasutada selliseid raskeid materjale nagu teras või raudbetoon, mida USA kasutas laevaehituseks 20. sajandi alguses.

Lisaks võimaldab suur ala laadida laeva lasti. Laeva ujuvust hoiab õhuhulk, mis on suletud kogu laeva ruumalasse. Väärib märkimist, et õhk on 825 korda kergem kui vesi. See on ka vastus küsimusele, miks laev ei upu. Lõppude lõpuks on just tänu nn õhkpadja tekkele ja Archimedese seaduse kasutamisel võimalik ehitada teraslaevu, mis vee alla ei lähe.

Miks laev ei upu? Tehnika

Lisaks Archimedese põhimõttele ja õhkpadja põhimõttele kasutavad laevaehitusinsenerid midagi muud. Seda nimetatakse võimenduse põhimõtteks. See tagab laeva ujuvuse, samuti tuule ja lainetuse vastupanuvõime. Laeva kujundust saab vaadata tavalisel vannitoas vedeleval basseinil. Kui jätad eseme väikesesse vette, siis see hõljub kogu aeg, aga kui tõstad selle jõkke ja lased vee peal hõljuma, siis teatud aja möödudes täitub bassein tuule toimel vedelikuga. ja lained ning loomulikult vajuvad.

Sama põhimõte töötab ka tohutul teraslaeval, kui seda iseloomustab madal stabiilsus. Seda nimetatakse laeva võimeks säilitada veepinnal stabiilne asend. Selle indikaatori sõltuvus tuleneb kohast, kus asub laeva raskuskese. Mida kõrgemale see keskpunkt tõuseb, seda lihtsam on tuul ja lained laeva ümber lükata.

See tähendab, et stabiilsus on madal. Just sel põhjusel on kõik kaasaegsed laevad ehitatud ootusega, et kõik rasked osad nagu tõukejõumootorid jne paikneksid laeva põhjas. Ka laevade ehitamine toimub väikese nüansiga. Stabiilsuse suurendamiseks ja laeva uppumisohu vähendamiseks varustavad disainerid laeva põhja spetsiaalsete pliiplaatidega, mis toimivad raskusena.

Meremehe reeglid

Praegu on üsna levinud arvutiprogrammide kasutamine toodete laevale laadimisel. Programm hoolitseb lasti paigutuse arvutuste eest. Põhireegel, mida arvuti järgib, on laeva ujuvuse säilitamine. See tähendab, et laadimine peaks toimuma ühtlaselt, et mitte üle koormata üht külge, mis nihutab raskuskese ja uputab laeva.

Laeval on laadimise eest vastutav isik. Enamasti on see kapteni peaassistent. Kaalu jaotus laeval peaks olema nii, et kõige raskemad lastid paigutataks trümmi ja kergemad - laeva tekile. Veel üks neist olulised reeglid on sektsioonide sulgemine laeva parda läbimise ajal. Tavaolukorras on kõik sektsioonid avatud, rikke korral suletakse sektsioon aga ukse sulgemisega. Laeva kujundus viiakse läbi nii, et mitte tekitada liiga suuri sektsioone, vaid kogu ruum jaotatakse mitmeks väikeseks.

Laeva juhtimine

Kui vastata põhjalikumalt küsimusele, miks laev ei upu, siis tasub tähele panna, et oluline tegur on ka laeva professionaalne juhtimine. Üks selle haldamise põhireegleid on see, et te ei saa laeva "kiirt lainele" pöörata. See reegel kehtib hädaolukordade, näiteks tormi sattumise korral. Lag on külg. Teisisõnu, te ei saa laeva külili pöörata, vastasel juhul on tõenäosus, et tugev laine selle ümber lükkab, väga suur. Oluline on mõista, et ainus, mis laeva vee peal hoiab, on stabiilsus ja ujuvus ning seetõttu on rangelt vajalik järgida kõiki käsitsemise, laadimise jms reegleid.

Grunisty Aleksei

uuringuprojekt sellel teemal: " Miks laevad ei uppu?»

Haridusasutus: MBOU "Gümnaasium nr 12"
Põhiteema: maailm
Juhendaja: Bassarab Svetlana Nikolaevna, algklasside õpetaja

1. Asjakohasus
Liimisin paadi mudeli, aga see läks vees ümber ja uppus peagi. Ja siis mõtlesin küsimusele: miks päris laevad ei upu? Need on ju rauast ja palju raskemad kui minu puupaat.

2. Probleem.
Tahtsin seda ise katsete abil mõista ja leida iseseisvalt vastuse küsimusele "Miks laevad ei uppu?" Lõppude lõpuks tahan ma nii väga, et mu paat sõidaks!

3. Sihtmärk
Uuri välja põhjused, miks laevad ei uppu ega lähe ümber.

4. Objekt
5. Asi
6. Ülesanded-Arendage välja rida katseid, mis võimaldavad teil samm-sammult välja selgitada, millistel tingimustel kehad vees hõljuvad.
- Valmistage ette katsete kirjeldused, et igaüks saaks neid hõlpsasti korrata ja omandada teadmisi paljude mõistmiseks looduslik fenomen.

Koguge ja analüüsige teavet kehade ujuvuse kohta.

7. Hüpotees: Oletame laeval on konstruktsiooniomadused, mis lubavad mitte uppuma :

1. Materjal, millest laev on valmistatud, ei lase sellel uppuda.

2. Laev ei upu, sest sellel on eriline kuju

3. Laev ei upu, sest selle sees olev õhk hoiab seda vee peal.

4. Struktuuri saladused.
8 . Uurimismeetodid:

Vestlused täiskasvanutega;

Klassikaaslaste küsitlemine

Teaduskirjanduse uurimine;

Töö arvutiga;

tähelepanekud;

Katsete ja katsete läbiviimine.

Niisiis, võite alustada uurimist.

Kõigepealt küsisin oma klassikaaslastelt. Vastused olid:………………..

Katse nr 1 “Kas materjal, millest laev on valmistatud, mõjutab selle ujuvust?

Kastame vaheldumisi vette metallist, puidust, klaasist ja plastikust esemeid. Nagu näete, vajusid klaasist ja metallist esemed, kuid puidust ja plastist mitte.

Selgitus: Teadsin, et kõik meid ümbritsevad objektid ja ained koosnevad pisikestest nähtamatutest osakestest – molekulidest. Nendel kehadel, milles molekulid asuvad üksteisele väga lähedal, on suurem tihedus ja vajuvad kiiremini. Ja kehadel, milles molekulid asuvad üksteisest kaugel, on väiksem tihedus, nii et nad jäävad veepinnale hõljuma. Raua ja klaasi tihedus on suurem kui vee tihedus ja nii nad vajusid. Kehad, mille tihedus on väiksem kui vee tihedus, hõljuvad selle pinnal vabalt.

Kaasaegsed laevad on valmistatud metallist.

Järeldus: Laeva "ujuvus" ei sõltu materjalist, millest see on valmistatud. Seetõttu ei vasta hüpotees nr 1 tõele.

Kogemus nr 2 Vormi mõju laeva ujuvusele

Võtame plastiliini, kastame selle vette ja näeme, et see on uppunud.

Anname plastiliinile laeva kuju, kastame selle vette ja vaatame, et see ei uppunud, vaid hõljus. Hurraa! Maagia juhtus, pinnal hõljub uppuv materjal!

Järeldus: Laev ei upu, kuna sellel on eriline kuju, hüpotees nr 3 on õige

Katse nr 3. Õhu mõju laeva ujuvusele.

Võtame kaks õhupalli, millest üks on täispuhutud, ja kastame vette.

Vesi sattus täitmata õhupalli sisse ja see hakkas tasapisi vette vajuma. Täispuhutud õhupall ei vaju ära isegi siis, kui sellele käega ülevalt peale vajutada.

Järeldus : Laev ei upu, sest õhk selle sees hoiab seda vee peal, õige on hüpotees nr 3. Selgub, et kunagi ammu uuris Vana-Kreeka teadlane Archimedes kehade ujuvuse probleemi ja sõnastas seaduse: mis tahes Vedelikku sukeldatud kehale mõjub ülespoole suunatud üleslükkejõud, mis on võrdne tema poolt väljatõrjutud vedeliku massiga, mida nüüd tuntakse Archimedese seadusena. Seega mõjutas meie katses palli altpoolt, vaagnast Archimedese jõud, mis lükkas palli pinnale.

TULEMUS: keha ei vaju, kui Archimedese jõud on võrdne keha kaaluga või sellest suurem. Rauast laevad on projekteeritud ja ehitatud nii, et vee alla sattudes tõrjuvad nad välja tohutul hulgal vett, mille kaal on võrdne nende kaaluga laadimisel (seda nimetatakse laeva veeväljasurveks). Sel juhul mõjub neile vastava suurusega ujuv Archimedese jõud. See on üks põhjusi, miks laevad ei uppu. Laeva sees on palju tühje õhuga täidetud ruume ja selle keskmine tihedus on palju väiksem kui vee tihedus. Seetõttu hoiab ta laeva veepinnal ja hoiab ära selle uppumise. Ja laev, isegi kui pardal on väga suur last, sõidab merede ja ookeanide vetel

Kui rauatükil pole ainsatki auku, kuhu õhk sisse pääseks, siis vajub ta kohe vette ... Ja kui teha paat kõigi teaduse reeglite järgi, siis see jääb rahulikult pinnale

4. Struktuuri saladused.

Entsüklopeediast õppisin: Laevad need on ehitatud nii, et nad ei vajuks vette

Isegi täislastis laev ei upu. Sest selle kontrollmärk – koorma veeliin – on alati vee kohal.

Laeva põhi on tehtud spetsiaalselt sellise kujuga, et kui laev küljele kaldub, püüab see taht-tahtmata end uuesti sirgu ajada.

Laeva tekid sulgevad selle seest nagu head kaaned. Seetõttu ei satu sinna vesi sisse ja isegi kõige tugevama tormi korral ei muutu laev märgatavalt raskemaks. Muidugi juhul, kui tekiluugid on kindlalt alla kinnitatud.

Mul on viimane küsimus "Miks laevad lainete mõjul ümber ei lähe?"

Kogemus nr 4

Meenus, kuidas mu väikese õe lemmikmänguasi oli Vanka-Vstanka. Otsustasin kasutada tühja plastpudelit. Ta ujus vees. Seejärel täitsin põhja müntidega ja pudel tõusis püsti...

Järeldus: Raskuskese asub pudeli põhiosast allpool ja seetõttu ei lähe laev igasuguse kalde korral ümber.

KOKKUVÕTE: laevad ei upu sest neid mõjutab jõud, mille tegevust kirjeldas esmakordselt Vana-Kreeka teadlane Archimedes.

Archimedese järelduste kohaselt mõjutab iga vedelikku sukeldatud keha pidevalt üleslükkejõud ja selle suurus on võrdne selle keha poolt väljatõrjutud vee massiga. Kui see Archimedese jõud on suurem või võrdne keha kaaluga, siis see ei vaju.

10. Tulemuste esitlusvorm
Illustreeritud tekstiesitlus ja katseid kirjeldava brošüüri koostamine

11. Bibliograafia

Noore füüsiku entsüklopeediline sõnaraamat. Moskva: Pedagoogika Press, 1995
Noor teadlane. M.: "ROSMEN", 1995

3. Ušakov S. Z. Kehade ujumine / S. Z. Ušakov: lasteentsüklopeedia, 3. köide "Arvud ja kujundid, aine ja energia." - Moskva: "RSFSR Pedagoogikateaduste Akadeemia kirjastus", 1961. - S. 279-288.

Lae alla:

Slaidide pealdised:

Lõpetanud: Grunisty Aleksei, 3. "B" klassi õpilane Uuringu eesmärk: selgitada välja põhjused, mis võimaldavad laevadel mitte uppuda ega ümber minna.
Uurimistöö eesmärgid: 1) töötada välja rida katseid, mis selgitavad, mis võimaldab laevadel vee peal püsida; 2) Valmistage ette katsete kirjeldused, et igaüks saaks neid hõlpsasti korrata ja omandada teadmisi paljude loodusnähtuste mõistmiseks; 3) Koguge ja analüüsige teemakohast teavet.
Meetodid: 1) vestlused täiskasvanutega; 2) küsitlemine; 3) teaduskirjandusega tutvumine; 4) arvutiga töötamine; 5) vaatlused; 6) katsete läbiviimine; 7) võrdlemine ja üldistamine.

Materjal, millest laev on valmistatud, ei lase sellel uppuda.2. Laev ei upu, sest sellel on eriline kuju ja struktuur. 3. Selle sees olev õhk hoiab laeva vee peal.4. Vees olevatele laevadele mõjub jõud, mis võimaldab neil pinnal püsida.
Hüpoteesid:
Küsimusele “Miks laevad ei upu?” andsid poisid enim hääli vastusele “tundmatu jõud lükkab laeva veest välja”. Ja ka poisid usuvad, et laeva eriline struktuur mõjutab selle ujuvust.
Otsustasin selle praktilisel viisil välja mõelda.
Klassikaaslaste küsitlemine: Kogemus 4.5. Õhk. Vee jõud Järeldus: laev püsib pinnal seni, kuni tema poolt väljatõrjutud vedeliku kaal on suurem või võrdne laeva kaaluga
Kogemus 1. Materjali järeldus: laeva "ujuvus" ei sõltu materjalist, millest see on valmistatud.
Kogemus 2. Maht.
Järeldus: laev ei upu, kuna sellel on suur maht
Kogemus 3. Struktuur Järeldus: Laeva “uppumatus” sõltub selle struktuurist
Kogemus 3. Vee tihedus Järeldus: vee tihedus mõjutab vee ujuvust
Minu kogemused Isegi täislastis laev ei upu. Sest veepiir on alati vee kohal.
Laeval on piklik kuju, mis meenutab mõnevõrra sügavat plaati. Laeva tekid sulgevad selle nagu katted.
laeva struktuur
Laadimisjoon-kontroll-märk, milleni saab laeva laadida
Entsüklopeediast, mille õppisin
Selgub, et kunagi ammu uuris Vana-Kreeka teadlane Archimedes kehade ujuvuse probleemi ja sõnastas seaduse: igale vedelikku sukeldatud kehale mõjub ülespoole suunatud ujuvusjõud, mis on võrdne tema poolt välja tõrjutud vedeliku massiga.
MINU TÄHELEPANEKUD Ma lähen basseini ja märkan kummalist asja. Kui ma üritan sukelduda ja püsida põhjas, siis ei juhtu midagi.Mingi jõud ajab mind üles Mis jõud see on? Võtame plastklaasi ja paneme selle täis vett, seejärel lisame klaasile järk-järgult münte ja jälgime, kuidas klaas hõljub ja vesi järk-järgult kraanikausist välja voolab. 13 mündi lisamisel klaas vajus ära. Kaalume klaasi müntidega ja klaasi tõrjutud veega ning näeme, et müntidega klaasi kaal on suurem.
Vee ujuvusjõud
Klaasi kaal on suurem kui vee üleslükkejõu kaal
Klaasi kaal on väiksem kui vee üleslükkejõu kaal
Vähem kui 12 münti
Rohkem kui 12 münti
.
LEIUD:
2. Laev püsib vee peal, kuni selle kaal on väiksem või võrdne tema poolt väljatõrjutud vedeliku massiga, mis saavutatakse muuhulgas õhukihi olemasoluga laeva kambrites.
3. Ujuv (tõste)jõud sõltub vedeliku tihedusest. Seetõttu on meres, kus vesi on soolane (suurema tihedusega), laevale mõjuv üleslükkejõud suurem kui jões või järves, kus vesi on mage.
4. Laevad on spetsiaalselt ehitatud sellise kuju ja konstruktsiooniga, et nad ei upuks.
1. Laevad ei vaju, sest neile mõjub Archimedese seaduse järgi ülespoole suunatud (tõste)jõud, mis on võrdne laeva poolt väljatõrjutud vedeliku massiga.

Yana Venikova
Miks laevad ei uppu?

Uurimise teema tööd: « Miks ; laevad ei uppu?»

juhendaja: Yana Alexandrovna Venikova, õpetaja.

Kord kodus mängisin veega, viskasin erinevaid esemeid. Kujutage ette mu üllatust, kui ma seda ühte neist nägin uppuma samas kui teised pinnal hõljuvad! « Miks see juhtub??» - mõtlesin ja jooksin selle küsimusega oma vanemate juurde. Nad selgitasid mulle, et on veest kergemaid kehasid ja aineid ning veest raskemaid, nii et mõned uppuma, teised mitte. "Arusaadav!" vastasin ja läksin magama.

Hommik teel Lasteaed Mõtlesin pidevalt oma pisikesele avamine: "See ei saa nii lihtne olla!" Otsustasin sellest õpetajast rääkida ja sellele küsimusele vastuse saamiseks oma uurimistööd läbi viia. "Millest sõltub objektide ujuvus?"

Uuringu eesmärk tööd: analüüsida erinevate veekogude käitumist, selgitada välja ujuvuse olemus ja seos vee all olevate objektide tihedustega.

Ülesanded: 1. Koguge ja analüüsige teavet kehade ujuvuse kohta.

2. Korraldage selgitavaid katseid miks mõned asjad vajuvad, samas kui teised seda ei tee.

3. Õppige täiskasvanutelt miks ei upu suured raudlaevad?

Hüpoteesid: 1. Plastiliin on raske materjal, kuid kui anda sellele teatud kuju, siis see ei vaju vette.

2. Suur laevad ei uppu sest nad on veest kergemad, kuna neis on õhku.

Uurimismeetodid:

Vestlused täiskasvanutega;

Kognitiivse kirjanduse uurimine;

Töö arvutiga;

tähelepanekud;

Uuring;

Katsete ja katsete läbiviimine.

Niisiis, võite alustada uurimist.

Yana Aleksandrovna rääkis mulle, et kõik meid ümbritsevad objektid ja ained koosnevad pisikestest nähtamatutest osakestest – molekulidest.

Need kehad, milles molekulid asuvad üksteisele väga lähedal - nad on sõbrad ja hoiavad käepidemetest tugevalt kinni - on suurema tihedusega ja vajuvad kiiremini.

Ja kehadel, milles molekulid asuvad üksteisest kaugel, on väiksem tihedus, nii et nad jäävad veepinnale hõljuma.

Kontrollime seda väidet eksperimentaalselt. 1 : "Uppub, mitte ei vaju"

Kauba materjal vajub Ei vaju

Järeldus: Puitkehade tihedus on väiksem, mistõttu vesi surub need välja, metallist ja klaasist aga mitte.

Teeme veel ühe katse 2 : "Ei vaju, hoolimata sellest, kui kõvasti proovite"

Vajame basseini ja õhku pall: kogume vett basseini ja täidame õhupalli täis.

Nüüd proovime uppuda õhupall vee kausis. Veel kord, ikka ja jälle.

Midagi ei tule välja. Tõenäoliselt on jällegi kõik tiheduses. "Ja mis jõud surub palli pinnale?" küsisin õpetajalt. Ja ta selgitas mulle kõike väga hästi.

Selgub, et kunagi ammu uuris Vana-Kreeka teadlane Archimedes kehade ujuvuse probleemi ja sõnastas seadus: igale vedelikku sukeldatud kehale avaldab ülespoole suunatud üleslükkejõud, mis on võrdne tema poolt välja tõrjutud vedeliku massiga, mida nüüd tuntakse Archimedese seadusena. Seega mõjutas meie katses palli altpoolt, basseinist, Archimedese jõud, mis lükkas palli pinnale.

Niisiis, oleme juba näinud, et erinevatest materjalidest valmistatud esemed käituvad vees erinevalt. Kuid see pole veel kõik. Vees on teine saladus: selle pinnal võib hõljuda ja « uppumine» materjalist, peamine on anda sellele soovitud kuju.

On aeg kontrollida oma hüpoteesi õigsust, et plastiliin ei vaju vette, kui annate sellele teatud kuju.

Kogemus 3: « Miks ta ei upu, või oleneb kõik vormist?

Vajame plastiliini tükki ja kaussi vett.

1) lase plastiliin vette – see vajub loomulikult ära;

2) proovime nüüd sellest tükist kaussi teha ja vette lasta.

Hurraa! Maagia juhtus uppumine materjal hõljub pinnal!

Hüpotees sai kinnitust!

Sama juhtub suurtega. laevad, mis ei ole uppuma ja jätkata ookeanides surfamist.

Meie tähelepanekute põhjal teame, et metall vajub ja kui ehitate tohutu laev, siis see hõljub vabalt vee peal. Teras laev ei upu sest see tõrjub palju vett välja. Ja me teame, et mida rohkem objekt vett välja tõrjub, seda rohkem see seda välja surub. Tere Archimedes!

Järeldus.

1. Leidsin vastuse oma küsimusele « Miks laevad ei uppu»

2. Minu hüpoteesid said kinnitust.

3. Sain palju teada vee omadustest, Archimedese seadusest, molekulide kohta.

4. Muidugi on veel palju sellist, millest ma aru ei saa, näiteks füüsikalised mõisted, seadused, valemid, aga arvan, et koolis saan sellest teemast täpsemalt aru.

Ja nüüd räägin kindlasti oma avastustest ka oma sõpradele ja tuttavatele.

Bibliograafia:

1. Ušakov S. Z. Kehade ujumine / S. Z. Ušakov . – Moskva: , 1961. - S. 279-288.

2. Perlya Z. N. Laevad / W. N. pärl: lasteentsüklopeedia, 3. köide "Numbrid ja arvud, aine ja energia". – Moskva: "RSFSR Pedagoogikateaduste Akadeemia kirjastus", 1960. - S. 443-459.

3. Sahharnov S. V. Purjetamine merel laevad / S. V. Sahharnov, K. D. Aron // "Lähme, ujume, lendame". – Moskva: "Lastekirjandus", 1993. - S. 7-36.

4. Tugusheva G. P., Chistyakova A. E. Eksperimentaalne tegevus

keskmise ja vanema eelkooliealised lapsed vanus: Tööriistakomplekt. - Peterburi: LAPSEPRESS, 2009. -S. 68-70.

5. Interneti kasutamine ressurss.