Проблемный вопрос:
Как закон Паскаля может пригодиться нам в повседневной жизни?
Цель: изучение Закона Паскаля и выявление возможностей применение его в повседневной жизни.
Задачи:
1) Выяснить как передается давление в жидкостях и газах и как зависит давление от глубины погружения в жидкость?
2) Узнать одинаково ли давление внутри жидкости на одной и той же глубине, имея разные формы и размеры?
Гипотеза:
Знание закона Паскаля может пригодиться нам в подводном плавании (при погружении на глубину) и при конструирование лейки для полива цветов.
Этапы исследования:
1) Изучение литературы и информации в Интернете по проблеме исследования.
2) Изучение существующего опыта использования закона Паскаля.
3) Проведение собственных экспериментов.
4) Анализ результатов исследования.
5) Выводы.
Наши результаты.
I. Изучая различную литературу и информацию в интернете, мы узнали:
Закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, распространяется без изменения во все части жидкости или газа.
Давление не зависит от формы и горизонтальных размеров погруженного тела, а зависит только от глубины (высоты) погружения.
Поэтому, водолазу при погружении на глубину необходимо подавать воздух в скафандр под давлением, равным давлению воды на глубине, на которой он находится. Мы выяснили, что на глубинах более 1,5 м разность между давлением воды, сжимающим грудную клетку, и давлением воздуха внутри нее возрастает настолько, что у человека уже не хватает сил увеличивать объем грудной клетки при вдохе и наполнять свежим воздухом легкие. Поэтому при погружении более чем на 1,5м можно дышать только таким воздухом, который сжат до давления, равного давлению воды на этой глубине.
На какую глубину возможно погружение?
— искатели жемчуга — 30 м
— рекордное погружение человека без специального оснащения — 105 м
— погружение с аквалангом — 143 м
— в мягком скафандре — 180 м
— в жестком скафандре — 250 м
— в батискафе — 10 919 м
Мы выяснили, что Паскаль, используя открытый им закон, в ходе проведенных им экспериментов изобрел шприц, гидравлический пресс и усовершенствовал барометр.
II. Мы нашли простые иллюстрации закона Паскаля:
1.В полиэтиленовый пакет наберем воды и завяжем. Если на него надавить рукой, то он прорвется, и вода вытечет. Однако заметим: пакет прорывается не обязательно в том месте, где на него давят.
Вывод: следовательно, давление, оказываемое на одну часть пакета, распространяется в другие части.
2.Еще один простейший опыт с воздушным шаром: если наступить на него, то шар будет выпирать со всех сторон, а не с одной стороны.
Вывод: об этом и гласит закон Паскаля – жидкость, которая является воздухом в данном случае, заключена в шар. Вы оказали давление на шар, наступив на него, заставляя шар равномерно распределить давление.
3. Изучили информацию из опытов программы «Галилео»:
III. Провели самостоятельно эксперименты с известным «Картезианским водолазом»:
Налили воду в пластиковую бутылку, опустили туда спичку с намотанным небольшим куском проволоки, чтобы списка держалась в равновесии у поверхности воды. Закрыли бутылку крышкой.
Будем нажимать рукой на бутылку по очереди в различных ее местах и заметили, что наш водолаз тонет в воде, при нажатии в любых местах. Т.е. когда мы увеличиваем давление внутри сосуда он тонет, а всплывает при уменьшении давления. Это происходит из-за изменения объёма заключённого внутри него воздушного пузырька.
Вывод: опыт с этой игрушкой свидетельствует о том, что давление в жидкости передаётся и действует по всем направлениям.
IV. Анализ результатов и выводы:
1. Проведя эксперименты, мы изучили закон Паскаля и выявили возможные его применения в повседневной жизни.
2. Мы выяснили, что знание закона Паскаля, действительно очень сильно нужно тем, кто увлекается подводным плаванием и не только…
3. Мы выяснили, что применяя закон Паскаля, мы можем сконструировать лейку для цветов из пластиковой бутылки в домашних условиях.
4. Знание закона Паскаля необходимо и в медицине, например, применение шприцов и других приборов с подобным принципом.
Дополнительные материалы:
2. Познавательное видео:
3. Эксперимент из программы Галилео:
