Которые тяжелее воды, и конструировать дирижабли и воздушные шары, способные плавать в воздухе. В спасательный жилет накачивают , поэтому он помогает человеку держаться на воде.
Почему предметы плавают
Если погрузить тело в воду, оно вытеснит некоторое количество воды. Тело занимает место, где раньше была вода, и уровень поды поднимается. Если верить легенде, древнегреческий ученый (287 - 212 до н.э.), находясь в ванне, догадался, что погруженное тело вытесняет равный объем воды. На средневековой гравюре изображен Архимед, совершивший свое открытие. Сила, с которой вода выталкивает погруженное и нее тело, называется силой выталкивания
. Когда она равна весу тела, тело плавает и не тонет. Тогда вес тела равен весу вытесненной им воды. Пластмассовый утёнок очень лёгкий, поэтому достаточно небольшой силы выталкивания, чтобы удержать его на поверхности. Сила, направленная вниз (вес тела) зависит от плотности тела. Плотность представляет собой отношение массы тела к его объему. 
Стальной шар тяжелее яблока того же размера, так как он плотнее. Частицы вещества в шаре упакованы более плотно. Яблоко может плавать в воде, но стальной шар тонет.
Чтобы тело не тонуло, его плотность должна быть меньше плотности воды. В противном случае выталкивания воды недостаточно, чтобы удержать тело на поверхности. Относительной плотностью тела называется его плотность по отношению к плотности воды. Относительная плотность воды равна единице, значит, если относительная плотность тела больше 1, оно утонет, а если меньше - будет плавать.
Закон Архимеда
Закон Архимеда гласит, что сила выталкивания равна весу жидкости, вытесненной погруженным в неё телом. Если сила выталкивания меньше веса тела, то оно тонет, если она равна весу тела, оно плавает.
Как плавают корабли
В наши дни корабли делают из стали, которая в 8 раз плотнее воды. Не тонут же корабли потому, что их общая плотность меньше плотности воды. Корабль - это не цельный кусок стали (подробнее о стали в статье « «). В нем множества полостей, поэтому его вес распределяется по большому пространству, что и приводит к небольшой общей плотности. «Морской гигант» — одно из самых больших судов мира – весит 564 733 тонны. Благодаря большим размерам выталкивающая сила для него очень велика.
Если хотите увидеть, как действует сила выталкивания, бросьте в сосуд с водой глиняный шарик. Он утонет, и уровень воды поднимется. Отметьте фломастером новый уровень воды. Теперь слепите из этой же глина лодочку и осторожно опустите её на воду. Как видите, вода поднялась ещё выше. Лодочка вытесняет больше воды, чем шарик, а значит, и сила выталкивания больше.
Грузовые марки
Грузовые марки - это линии, начерченные на борту . Они показывают, сколько груза судно может выдержать тех или иных условиях. Так, поскольку холодная вода плотнее теплой, она выталкивает судно сильнее. Значит, судно может взять па борт больше груза. Солёная вода плотнее пресной, следовательно, в пресной воде судно следует меньше нагружать. Изобрел грузовые марки Сэмюэл Плимсолл (1824-1898). Когда судно погружается в воду до соответствующей линии (см. рис.), оно считается полностью нагруженным. Значение буквенных символов: TF – пресная вода тропики, SF – пресная вода летом, T – солёная вода тропики, S – солёная вода летом, W – солёная вода зимой, WNA – Сев. Атлантика зимой.
Воздухоплавание
Тела могут летать по тем же причинам, по каким они плавают в воде. На них действует сила выталкивания воздуха. Плотность воздуха так мала, что в нем могут плавать очень немногие тела. Это, например, баллоны с горячим воздухом, который менее плотен, чем холодный. Воздушные шары можно также наполнить гелием или другими газами, которые легче воздуха.
Суда и лодки
Когда-то лодки и суда плавали, повинуясь силе ветра или мускульной силе человека. Создание позволило кораблестроителям использовать винты, толкающие судно сквозь толщу воды. В последнее время появились суда на подводных крыльях. «Великобритания» (построен в 1843 году) – первый железный корабль с гребным винтом. Его приводил в движение паровой двигатель. Корабль был также оснащён парусами. Контейнеровозы перевозят грузы в больших металлических ящиках. Их можно быстро погрузить на судно и сгрузить обратно при помощи кранов. Одно судно может принять на борт до 2000 контейнеров. Танкеры перевозят и про чие жидкости в баках, расположенных в трюмах. Некоторые танкеры в 20 раз длиннее теннисного корта.
Вокуева Галина Юрьевна воспитатель п. Каратайка
Цель: сравнить способность обычных предметов держаться на плаву или тонуть, развивать логическое мышление, наблюдательность, упражнять в умении делать выводы на основании увиденного вовремя эксперимента, фиксировать результаты на листе бумаги.
Материал: сосуд для жидкости, через стенки которого можно видеть все происходящее в нем, вода, листы бумаги размером 10 на 8, большой лист с изображением сосуда с водой.
Оборудование: десять обычных предметов (деревянный брусок, чайная ложка, маленькая металлическая тарелочка, пластилиновый шарик, яблоко, камешек, пластмассовая игрушка, резиновый мячик, морская раковина, картонная коробочка, металлический болт и т.п.)
Ход занятия – экспериментирования
1. Постановка исследовательской задачи.
Воспитатель предлагает детям стать настоящими исследователями и знакомит их с символами, изображающими методы исследования.
Далее детям предлагается собрать по десять самых обычных предметов. Например: деревянный брусок, чайная ложка, маленькая металлическая тарелочка, пластилиновый шарик, яблоко, камешек, пластмассовая игрушка, резиновый мячик, морская раковина, картонная коробочка, металлический болт и т.п.
После сбора предметов педагог ставит перед детьми емкость с водой.
2. Прогнозирование результата.
Воспитатель предлагает детям высказать предположения по поводу того, что произойдет, если собранные предметы опустить в воду, какие предметы будут плавать, а какие утонут. Уточняется, какие методы исследования будут использоваться. (Дети высказывают предположения по поводу поведения предметов.)
3. Выполнение эксперимента.
Детские предположения последовательно проверяются. Все предметы поочередно опускаются в воду.
После завершения первого опыта эксперимент продолжается. Изучаются сами плавающие предметы. Дети высказывают предположения по следующим вопросам:
- все ли они легкие?
- все ли они одинаково хорошо держаться на воде?
- зависит ли плавучесть от размера и формы предмета?
- будет ли плавать пластмассовый шарик?
- что будет, если мы придадим пластилину, например, форму тарелки или лодки?
- что произойдет, если объединить плавающие и не плавающие предметы?
Они будут плавать или оба утонут?
4. Фиксирование результатов эксперимента.
Двое детей на небольших листочках бумаги (8х8) схематично зарисовывают каждый полученный результат (рисуют пиктограмму) . Остальным детям можно предложить фиксировать полученные результаты на листе бумаги с изображением таза с водой. Картинки, изображающие предметы, используемые в опыте, приклеиваются либо на поверхности воды или на низ таза.
После завершения эксперимента, с помощью пиктограмм, дети делают «доклад» . Рассказываю, какие предметы плавают, а какие тонут и почему. Картинка с изображением таза с водой и наклеенными в соответствующих местах изображениями предметов используемых в эксперименте остается висеть в групповой комнате для закрепления и последующего обсуждения.
Закрепление материала.
В течение недели играть с детьми в игры «Наоборот» , «Тяжелый – легкий» . Во время обеда обращать внимание на то, что ложка железная, тяжелая, она тонет в таких жидкостях как бульон, компот, чай и т.п. Предложить детям вспомнить о том, что корабли не тонут, хотя они тоже железные, потому что они особой формы – у них есть бортики, пространство между которыми заполнено воздухом.
Домашнее задание.
Предложить родителям, чтобы они вовремя купания давали ребенку предметы, которые плавают и тонут в воде. Например: карандаш не тонет, потому, что он деревянный и легче воды, а крышка от мыльницы не тонет, потому что у нее есть бортики, между которыми находится воздух. Пусть ребенок нагрузит кораблик-мыльницу мелкими предметами и посмотрит, как он погружается все глубже и глубже в воду.
Предложить родителям посмотреть с ребенком телепередачи о кораблях, лодках, рассмотреть иллюстрации.
Литература:
- Веракса Н.Е., Галимов О.Р. Познавательно-исследовательская деятельность дошкольников. – М.: «Мазаика-Синтез» , 2012.
- Мартынова Е.А., Сучкова И.М. Организация опытно-экспериментальной экспериментальной деятельности детей 2-7 лет. – Волгоград: «Учитель» , 2011.
- Савенков А.И. Детское исследование как метод обучения старших дошкольников. – М.: Педагогический университет «Первое сентября» , 2007.
Дети дошкольного возраста по природе своей – пытливые исследователи окружающего мира.
Игры – экспериментирования для детей среднего дошкольного возраста. Какие предметы могут плавать?
Задачи: дать детям представление о плавучести предметов, о том, что плавучесть зависит не от размера предмета, а от его тяжести.
Материалы: большой таз с водой, пластмассовые, деревянные, резиновые шарики, шишки, дощечки, большие и маленькие камешки, гайки, шурупы, сачки по количеству детей, подносы.
Описание. Перед детьми разложены все предметы. Дед Знай просит детей помочь ему узнать: все ли эти предметы могут плавать? Попробуйте отгадать, какие из них не утонут. Давайте проверим. Дети самостоятельно опускают предметы в воду и наблюдают. Что плавает? Все ли предметы одинаково держаться на воде? Одинакового ли они размера? Почему они плавают? Дед Знай помогает детям сравнить плавучесть шариков, изготовленных из разных материалов, маленьких и больших камешков.
Почему одни предметы плавают, а другие тонут? Вода давит на предмет, толкая его снизу вверх (пытается удержать). Если предмет лёгкий, вода держит его на поверхности, и предмет не тонет. Если предмет тяжёлый, он давит на воду, и она его удержать не может – предмет тонет. (на фланелеграфе отмечается, что плавает, что тонет.)
- Игра-забава «Рыбалка» - дети по очереди достают из воды предметы сачком.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Игры с предметами для развития мелкой моторики.
Ребенок, имеющий высокий уровень развития мелкой моторики, умеет логически рассуждать, у него достаточно развиты внимание, память, связная речь....
Картотека "Игры с предметами домашнего обихода"
В картотеке представлены игры на развитие мелкой моторики, которые с легкостью организуют даже самые молодые родители....
Наливаем-выливаем-измеряем.
Воду можно наливать в различные емкости. Естественно, только пластмассовые (можно использовать баночки и бутылочки разного размера, фактуры и объема).
Сравнивайте количество воды в сосудах похожей формы, но разного размера. И наоборот, близких размеру, но разной формы. Обратите внимание ребенка на то, что вода может принимать какую угодно форму и количество воды не зависит от формы емкости.
Ребенка старшего возраста познакомьте с единицами измерения объема - литрами, милилитрами, декалитрами. Купите мерный стакан, научите ребенка отмерять нужное количество жидкости. Выясните, сколько милилитров содержит чайная, десертная, столовая ложки, чашка ребенка, суповая тарелка, кастрюля или чайник.
Если у вас есть весы, взвесьте один литр воды. Его масса будет равна ровно одному килограмму. А сколько будет весить литр сока? Литр масла?
Вода и воздух.
Спросите у ребенка, что будет, если опускать пустую незакрытую бутылку целиком под воду. Она заполнится или останется пустой? Бутылку можно погружать под воду, держа различными способами: горизонтально, под наклоном или вертикально (вверх горлышком или вниз). Обратите внимание на то, что в бутылке есть воздух и по мере заполнения бутылки водой он постепенно выходит.
А если пустую бутылку закрыть и опускать в воду? Возьмите пустую пластмассовую бутылку, завинтите крышку и бросьте в воду. Она будет плавать горизонтально поверхности воды. Пусть ребенок попробует опустить ее ко дну и удержать там. Воздух легче воды и поднимается вверх. Потом откройте крышку, наполните бутылку водой до половины, закройте и пустите в воду. Она будет плавать под наклоном. Та часть,которая заполнена, будет под водой. Потом наполните бутылку до верха, закройте крышкой, она утонет полностью.
Давление.
В стенках любой пластмассовой бутылки можно сделать дырки. Это может быть одна дырка:наверху, внизу, посередине. Можно сделать дырки разного размера только на одной или на нескольких бутылках.
А теперь поэкспериментируйте с этими бутылками: наливайте в них воду из-под крана, погружайте их под воду, а потом доставайте и смотрите, как вода выливается через дырки и в какой момент она перестает выливаться. Обратите внимание ребенка: чем выше уровень воды в бутылке, тем сильнее напор воды, выливающейся из отверстия, тем длиннее и прямее струя. Чем больше глубина воды, тем больше давление. Давлением называется сила, давящая на определенную плоскость.
Тонет-не тонет
Попробуйте выяснить, какие предметы тонут в воде, а какие - нет. Кидайте в таз с водой предметы из разных материалов: дерева, металла, пластика, резины, ткани, бумаги и др. Кидайте поролоновые губки, пробки,камушки, шишки, палочки и многое другое.
Понаблюдайте, что тонет сразу, а что по мере намокания, что не тонет вообще. Кусок пробки плавает в воде, а кусок железа такой же величины тонет. Пробка плавает, потому что при одинаковых размерах она гораздо легче. То, насколько плотным и тяжелым является материал или тело, принято называть плотностью. Если плотность какого-то материала меньше плотности воды, он будет плавать.
Выберите несколько предметов разного размера и формы,которые тонут в воде. Налейте воды в прозрачную бутыль. Отметьте уровень воды маркером. Опустите один из предметов в воду, обратите внимание на то, что вода поднялась, отметьте получившийся уровень воды. Затем проделайте тоже самое с другими предметами. Сделайте вывод: чем больше объем погружаемого предмета, тем выше поднимается вода. Объемом называется часть пространства, занятая каким-либо предметом.
Возьмите весы «безмен». Повесьте на веревку тяжелый предмет, например гантелю. Веревку привяжите к крючку весов. Постепенно погружайте предмет, висящий на веревке, в наполненную ванну, наблюдайте, как изменяются показания весов. Вес предмета в воде уменьшится. Сила тяготения Земли действует на все предметы и направлена к ее центру. Благодаря этому у них есть вес. На предмет, погруженный в жидкость, действует также выталкивающая сила, которая уменьшает силу тяжести, притягивающую предмет к Земле.
Растворы.
Попробуйте подкрасить воду акварельными красками , делая растворы разной концентрации в прозрачных пластиковых бутылках. Сравнивайте результат: чем больше краски растворено в воде, тем темнее получится раствор. Однородная смесь двух и более веществ называется раствор.
Можно попытаться выяснить, что еще растворится в воде, кроме красок? Пусть малыш наливает в воду разные жидкости ложкой (сок, молоко, сироп, варенье). А если влить в воду несколько ложек подсолнечного масла и хорошенько размешать? Сначала покажется, что жидкости перемешались. Но если поставить сосуд на стол и немного подождать, будет видно, как содержимое банки расслаивается и во всех слоях присутствуют шарики масла. На дне будет вода (она более тяжелая) с шариками масла. В среднем слое будет поровну масла и воды, а часть масла поднимется наверх. Если поставить банку на несколько часов, вся вода опустится вниз, а масло будет наверху. Смесь несмешиваемых жидкостей называется эмульсией.
А если сыпать в воду разные порошки? Сахар,соль, муку, крахмал? А если бросать в воду твердые предметы? Кусочек мыла или сахара? Растворяется ли то, что мы кидаем в воду? Детям старшего возраста можно сказать, что процесс растворения молекул вещества в жидкости называется диффузия.
Агрегатные состояния
Познакомьте ребенка с понятием «температура». Возьмите несколько пластиковых бутылок от лимонада, разрежьте поперек на две половинки (получатся большие тонкостенные стаканы). Налейте в один из них холодную воду, в другие - слегка потеплее, теплую, погорячее, горячую. Дайте ребенку потрогать воду, назовите его ощущения словами, научите сравнивать - расставлять от самой холодной к самой горячей.
С детьми среднего и старшего возраста можно проводить эксперименты с термометром для воды. Опускайте его в воду разной температуры, сравнивая показатели. В теплую воду кидайте лед, а в холодную - подливайте горячую воду. Наблюдайте за показаниями термометра. Сделайте вывод: при нагревании температура увеличивается, столбик термометра поднимается, и наоборот.
Попробуйте замораживать не только воду, но и другие жидкости, например, сок. Проследите, замерзнут ли они одинаково быстро? Будут ли они одинаково твердыми? Сок состоит не только из воды. Замерзший сок - это смесь замерзшей воды и незамерзших веществ, поэтому он не такой твердый, как кубик из воды, и его легко раскусить.
Объясните ребенку, что вещества могут принимать различное состояние - быть твердыми, жидкими, газообразными. Проще всего показать это с помощью все той же воды, но сказать ребенку, что другие вещества ведут себя точно так же, все зависит только от температуры, до которой нагревают или охлаждают то или иное вещество. Вода например закипает при температуре +100 градусов,а масло - при +200 градусов.
Подышите на стекло в троллейбусе зимой. Откуда взялся лед? В воздухе, который вы выдыхаете, есть водяной пар. Оказавшись на стекле, он мгновенно превратился в воду и так же мгновенно замерз, так как стекло очень холодное.
Снимите крышку с закипевшего чайника. Откуда на ней капельки воды? Как она поднялась вверх? Вверх поднялся пар и конденсировался, так как крышка холоднее самого чайника. Пар превращается в воду, если его охладить ниже 100 градусов. Это явление называется конденсацией.
Придумывайте и другие опыты и игры с водой, используйте сосуды разной формы, соломинки, воронки,мельницы для воды. Соорудите на даче макет водонапорной башни.
И напоследок - интересный фокус с водой!
Фокус «сломанный карандаш»
Этот опыт основан на свойствах воды и света.
Вам понадобится стакан, водопроводная вода, карандаш
Подготовка: Наполните стакан примерно на 1/2 водой. Разместите стакан с водой и карандаш на столе.
Держите карандаш перед собой. Объявите зрителям: «Сейчас я сломаю карандаш, просто опустив его в стакан с водой».
Опускаем карандаш вертикально в воду, чтобы его кончик оказался примерно посередине между дном стакана и поверхностью воды.
Такой эффект возникает благодаря рефракции. Свет распространяется по прямой, но, когда луч света переходит из одного прозрачного вещества в другое, его направление меняется. Это и есть рефракция.
Когда свет переходит из более плотного вещества, например, воды, в менее плотное, например, воздух, происходит рефракция, или видимое изменение угла падения луча.
Успехов в творческом познании!
Ольга Николаева
