Как корабль держится на воде. Почему корабль не тонет? Простое объяснение непростого вопроса. Как плавают корабли

Екатерина Щукина
Конспект занятия «Почему не тонут корабли»

Тема : «Почему не тонут корабли ?» .

Программное содержание : Закрепить знания детей о водном транспорте, свойствах воздуха. Развивать логическое мышление, умение рассуждать, высказывать свои предположения, аргументировать свои высказывания, познавательную активность.

Материалы : иллюстрации различных моделей кораблей и пароходов ; прозрачная ёмкость с водой; металлические предметы : скрепки, магнит, ножницы, чайная ложка, ключ, две баночки из-под леденцов, одна из которых с парусом; поднос, бумажные веера.

Ход занятия : В начале занятия педагог обращает внимание детей на иллюстрации с изображением кораблей , размещенные на доске.

Ребята, сегодня на занятии мы с вами поговорим о транспорте. Но для начала разгадайте загадку :

Ходит город-великан

На работу в океан.

О чём эта загадка? (о пароходе, корабле )

Совершенно верно. Сегодня на занятии мы будем говорить с вами о кораблях . Посмотрите внимательно на доску. Что такое изображено на всех иллюстрациях, вывешенных на доске? (корабль , пароход, парусник, лодка, катер)

Как одним словом можно назвать их всех? (водный транспорт)

-Почему все они относятся к водному транспорту? (все они передвигаются по воде)

Для чего нужен водный транспорт? (перевозить грузы, пассажиров, путешествовать)

Вспомните, из чего раньше строили корабли и лодки ? (из дерева)

Из чего строят корабли теперь ? (из металла)

Как вы думаете, почему ?

Дети высказывают свои предположения.

Ребята, посмотрите. Здесь на подносе у меня лежат какие-то предметы (педагог показывает лежащие на подносе скрепки, магнит, ножницы, чайную ложку, металлическую баночку из-под леденцов и предлагает детям назвать их).

Ребята, как вы думаете, какое отношение все эти предметы имеют к кораблям ? Что между ними общего? (все они также как и корабли сделаны из металла )

Чем отличаются эти предметы между собой?

Какими свойствами обладает металл? (он твёрдый, тяжёлый, тонет в воде) .

Если мы опустим эти предметы в воду, они поплывут? (нет) Почему ? (они тяжёлые)

А давайте попробуем.

Поочередно дети опускают предметы с подноса в воду и наблюдают за тем, что с ними происходит.

Что с ними произошло? (они утонули , пошли ко дну)

Значит, мы можем сделать вывод, что металлические предметы не обладают плавучестью, тонут . Но посмотрите на наши иллюстрации с кораблями . Они тоже построены из металла, и гораздо больше по размеру, однако плавают. Как такое возможно? Почему корабли , построенные из металла, не тонут ? (его волны держат, они большие, и т. д.)

Педагог показывает детям металлическую баночку из-под леденцов.

Это наш с вами кораблик . Он, как и настоящие корабли , сделан из металла. Как вы думаете, он поплывёт? (нет) Почему ?

Педагог опускает банку в воду.

-Почему она не тонет ?

Дети высказывают свои предположения, аргументируя их.

Ребята, что находится внутри нашего кораблика (банки? (Воздух)

А внутри больших кораблей воздух есть ? Где он находится? Влияет ли воздух на их плавучесть? Как?

В кораблях тоже есть воздух , который держит их на плаву. А почему тогда утонули другие металлические предметы? (в них нет воздуха)

-Почему воздух держит корабли на плаву ? (он легче воды)

И всё же, иногда случаются кораблекрушения , и корабли тонут , идут ко дну. Как вы думаете, почему это происходит ?

Как вы думаете, влияет ли на это погода? Как влияет? (сильный ветер и волны)

«….Ветер по морю гуляет

И кораблик подгоняет .

Он бежит себе в волнах

На раздутых парусах…»

Когда погода портится, на море начинается шторм, буря. А что такое шторм? Буря? (сильный ветер, гроза, большие волны)

Как влияет сильный ветер на то, что корабли тонут ? (рвёт паруса)

Как влияет вода на то, что корабли идут ко дну ? (волны заливают корабль )

Но мы же с вами выяснили, что корабли не тонут потому , что их держит на плаву воздух. Почему же тогда во время шторма происходит с кораблями , что они могут пойти ко дну?

Дети выдвигают свои предположения.

Давайте мы посмотрим, как влияет сильный ветер на плавучесть кораблей .

Педагог предлагает детям взять веера и начать сильно махать на «кораблик » и понаблюдать, что при этом происходит.

Что происходит с кораблём при сильном ветре ? (начинается шторм, буря и «кораблик терпит кораблекрушение )

Как вы думаете, а что сильнее влияет на то, что корабли терпят кораблекрушение : вода или ветер? Почему ? (они равны по силе)

В конце занятия педагог подводит итог.

Какой серьёзный вопрос мы сегодня выясняли на нашем занятии ? (почему не тонут корабли )

И почему же они не тонут ? (в полостях корабля содержится воздух . Он легче воды, поэтому держит корабль на плаву )

Публикации по теме:

12 Апреля-День космонавтики!Этот праздник мы помним с самого детства. И наверное не секрет,что каждый из нас когда то в далеком детстве мечтал.

Конспект непрерывной образовательной деятельности «Корабли для путешествия» 1. Введение в ситуацию. Дидактические задачи: мотивировать детей на включение в игровую деятельность. Воспитатель собирает детей около.

КОНСПЕКТ НОД В СТАРШЕЙ ЛОГОПЕДИЧЕСКОЙ ГРУППЕ ПО ИЗОДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ПЛАСТИЛИНОГРАФИЯ, РИСОВАНИЕ) Тема: «КОРАБЛИ КАЧАЮТСЯ НА ВОЛНАХ».

Конспект образовательной деятельности по ИЗО в подготовительной группе (аппликация) «Корабли на рейде» Цель:Упражнять в вырезании и составлении изображения предмета (корабля,корабля,передавая основную форму и детали. Закреплять умение детей.

Конспект занятия по конструированию из мелкого строительного материала «Корабли» в подготовительной группе детей с ЗПР Цель: научиться моделировать из геометрических фигур и конструировать по модели различные виды судов. Пр. зад. : формировать умения детей.

Вот уже третий год в нашем детском саду проводится военный парад, посвященный Великой Победе в ВОВ «Мы этой памяти верны». Начинается он.

Помогал проводить Денис Зеленов. 10 лет.

Летом Денис купался на Волго - Донском канале. Смотрел на большие корабли, как они идут по каналу, поднимаются и опускаются в камере шлюза. И задумался: что позволяет им не только держаться на воде, но и перевозить тяжелые грузы?

Почему корабли могут ходить по воде?

Причин несколько.

1. Плотность

Опыт 1

Все мы знаем, что если бросить в воду деревянную доску, то она будет лежать на ее поверхности, а вот металлический лист такого же размера сразу начинает тонуть.

Почему так происходит? Это определяется не весом предмета, а его плотностью . Плотность – это масса вещества, заключенная в определенном объеме.

Опыт 2

Мы взяли кубики одинакового размера 70×40х50 мм из разного материала - металл, дерево, камень и пенопласт и взвесили их. И увидели, что кубики имеют разный вес, а следовательно, и разную плотность.

Вес кубика из:

камня –264гр.,
пенопласта - 3 гр.,
металла - 1020 гр.,
дерева – 70 гр.

Отсюда сделали вывод, что из кубиков самый плотный материал – это металл, затем камень, дерево и пенопласт.

Опыт 3

А что произойдет, если эти кубики опустить в воду? Как видно из опыта камень и металл утонули – их плотность больше плотности воды, а пенопласт и дерево нет – их плотность меньше плотности воды. Значит, любой предмет будет плавать, если его плотность меньше плотности воды.

Следовательно, корабль, чтоб он держался на воде, надо сделать так, чтобы его плотность была меньше плотности воды. Предположим, делать его из такого материала, который имеет плотность меньше плотности воды и не тонет – например, из дерева. Из истории мы знаем, что человек именно из дерева делал вначале плоты, а затем лодки, используя свойство дерева –плавучесть.

Сегодня мы видим много кораблей сделанных из металла, но они не тонут. Причина в том, что их корпус наполнен воздухом. Воздух намного менее плотное вещество, чем вода. У корабля образуется, как бы общая, суммарная плотность воздуха и металла. В результате этого средняя плотность корабля вместе с огромным объемом воздуха в его корпусе становится меньше плотности воды. Потому-то и не тонет тяжелый корабль. Подтвердим это опытом.

Опыт 4

Опустим в воду плоский лист металла – он сразу же тонет, а любая посудина с бортами остается на плаву - в ней образуется запас плавучести. Туда даже можно положить груз.

Так же действует спасательные средства: жилет или круг, одетый на человека. С их помощью удается удержаться на плаву до прибытия спасателей.

2. Выталкивающая сила

Кроме того на погруженное в воду тело действует выталкивающая сила. На рисунке мы видим, что на тело со всех сторон действуют силы давления:

Силы, действующие в горизонтальном направлении, т.е. на борта судна, взаимно компенсируют друг друга. Давление же на нижнюю поверхность - на днище, превышает давление сверху. Вследствие этого возникает направленная вверх выталкивающая сила.

Это хорошо видно из следующего опыта.

Опыта 5

Мячик с воздухом внутри, погруженный в воду, с силой вылетает из нее вверх.

Это действует на мяч выталкивающая сила (сила Архимеда). Она то и удерживает корабль на плаву и позволяет кораблю плавать.

1-Силы поддержания; 2-Давление воды на борт судна

Отчего же зависит действие выталкивающей силы?

Первое – это от объема корабля и второе - от плотности воды, в которой корабль плавает. Эта сила тем больше, чем больше объем погруженного тела. Проверим это опытом.

Опыт 6

Положим на плавающую доску небольшой груз –они тонут. А вот объем надувной лодки значительно больше, и она может выдержать даже несколько человек.

Второе - выталкивающая сила меняется с увеличением плотности воды. Плотность воды можно увеличить, если ее сильно-сильно посолить.

Докажем это следующим опытом.

С самого зарождения кораблестроения люди прилагают массу усилий, стараясь создать корабли, которые не тонут. Первые деревянные суда были легче воды. Но развитие науки и знание законов физики позволило строить и стальные, и даже железобетонные суда.

Железобетонные корабли строились в Северной Америке в первой половине XX века, когда во время двух мировых войн ощущался дефицит стали.

Кораблю помогают не тонуть законы физики

Плавучесть судна определяется законом Архимеда: жидкость выталкивает тело с силой, равной весу жидкости в объеме погруженной в нее части тела. Основная хитрость здесь заключается в объеме – чем больше объем корабля, тем более толстыми можно сделать его металлические борта и тем больше дополнительного груза он может взять на борт, оставаясь при этом на плаву. Так получается потому, что основной внутренний объем корабля заполнен воздухом, который в 825 раз легче воды. Именно воздух придает плавучесть кораблю.

По этому же принципу возможно погружение и всплытие подводных лодок – при погружении балластные цистерны заполняются водой, лодка теряет плавучесть и погружается. При всплытии – в них подают воздух под давлением, вытесняющий воду. По этому же принципу плавает в ванне металлический тазик – внутри него находится воздух, занимающий большую часть всего объема тазика. Если же внутренний объем тазика заполнить камнями или металлом – он утонет, потому что вес его станет слишком большим.

Инженерные решения-остойчивость корабля

На плавучесть корабля, его способность сопротивляться силам ветра и волн действует принцип рычага. Если тазик, который спокойно плавает в ванне, запустить в речку – он вскоре наберет воды и утонет, потому что его будет наклонять ветер и захлестывать волны.

С кораблем тоже может случиться нечто подобное, если у него малая остойчивость. В истории бывали случаи, когда сотни пассажиров, собравшиеся у одного борта – вызывали крен судна и его затопление. Много кораблей гибло во время штормов из-за того, что их переворачивал ветер и волны.

Остойчивость судна – это его способность сохранять устойчивое положение в воде. Зависит она от места, где находится центр тяжести судна. Чем он ближе к поверхности – тем проще перевернуть корабль и тем меньше остойчивость.

Именно поэтому у современных кораблей самые тяжелые агрегаты – ходовые двигатели, генераторы, танки с запасами воды и топлива находятся в нижней части. Там же располагаются грузовые трюмы. Моряки знают, что на полностью загруженном судне – качка ощущается намного меньше, чем на пустом.

Для смещения центра тяжести как можно ниже, конструкторы специально утяжеляют киль с помощью свинцовых накладок. В спортивных судах утяжеленный киль вообще крепится под судном отдельно на балках и называется выносным.

На остойчивость сильно влияет и форма борта – наименьшей обладают суда с полукруглым дном, наибольшей – спортивные тримараны, имеющие два выносных корпуса-опоры по бокам. Действительно, наличие дополнительных опор в верхней части борта помогает сохранять остойчивость, мешая судну накреняться. Это знали еще в древности и прикрепляли вдоль верхней части борта лодки связки сухого камыша. А современные туристы с этой целью используют надувные баллоны, привязывая их по бортам байдарок.

Обязательные правила морехода

Чтобы избежать смещения центра тяжести, при загрузке современных кораблей используются компьютерные программы, помогающие просчитать – куда и сколько груза можно поместить, чтобы сохранить мореходные качества судна. Ответственным за правильное размещение груза является старший помощник капитана. Он командует погрузкой и в соответствии с расчетами, самые тяжелые грузы размещаются в трюмах, а более легкие – на палубе. Груз на корабле обязательно «найтовится», то есть привязывается. Это нужно, чтобы во время шторма он не перекатывался по трюмам и не изменял центр тяжести судна.

Весь корпус корабля разделен на герметичные отсеки. В нормальном состоянии перегородки между отсеками открыты. Когда корабль получает пробоину – тот отсек, где она расположена, перекрывается герметичными перегородками, чтобы вода не могла заполнить весь корпус.

Опасно во время шторма разворачивать корабль «лагом к волне», то есть боком. Слишком велика вероятность, что сильная волна перевернет корабль. Также опасна и волна в корму. Поэтому часто океанские суда во время сильных штормов начинают двигаться носом против волн, уходя с намеченного курса – это самый безопасный для корабля способ пережить непогоду. И только после окончания шторма они возвращаются на нужный курс.

Плавучесть и остойчивость судна – это основные его качества, обеспечивающие безопасность. Поэтому правила, помогающие сохранить их – обязательны к соблюдению. А конструкторские решения, способствующие их улучшению, всегда приветствуются.

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Эммаусская СОШ»

Калининский район

Почему корабли не тонут?

Выполнил обучающийся 1 «Б» класса:

Хорьков Антон

Руководитель: Галашан Т.А.,

учитель начальных классов

Эммаусс

2015 г.

Содержание

1.Введение ………………………………………………………… 3

2. Основная часть …………………………………………………. 4 - 6

1) История вопроса

2) Почему корабли не тонут – проведение опытов;

3) Модели кораблей.

3. Заключение ………………………………………………………. 7

4. Список использованной литературы ………………………….. 8

5. Приложение …………………………………………………….. 9 - 11

http://

Следующий этап сводим противоположные углы получившегося треугольника.

У нас должна получиться фигура как на рисунке.

У получившегося треугольника сводим противоположные углы и последнее, берёмся за верхние уголки и разводим их в стороны.

Модель 2. Лодочка.

Модель 3. Пароход.

Модель 4.

Для изготовления нам понадобится квадратный лист бумаги.

Подгибаем все 4 угла к центру листа и это действие производим еще два раза.

Окончательно переворачиваем нашу конструкцию, отгибаем и раскрываем два противоположных квадратных «гнёздышка».

Два других противоположных «гнёздышка» оттягиваем в стороны за уголки.

Сделайте несколько корабликов оригами разного цвета и размера. Советуем вам делать кораблики из бумаги, которая плохо впитывает воду, чтобы они дольше не размокали в воде. Еще можно окунуть бумажные кораблики в расплавленный пчелиный воск или парафин, тогда они станут водонепроницаемыми.

Согласно историческим сведениям, судостроение появилось еще во времена Древнего Египта и Древнего Китая. Уже тогда корабли использовались для перевозки товаров и в военных целях. Также в истории упоминается том, что суда восточных славян состояли из каркаса, который обтягивался кожей.

Современные корабли создаются из металла. Стены их очень толстые и непробиваемые. Тем не менее, удивительно, почему железные корабли не тонут и находятся на плаву, ведь они такие огромные и тяжелые. Ведь если, например, бросить в воду маленький металлический шарик, то он моментально утонет. В чем секрет?

Все дело в воздухе

Дело в том, что корабль, кроме высоких бортов, имеет внутри своего корпуса (ведь он полый) запас воздуха. А как известно, воздух имеет меньшую плотность, чем вода. Вот объяснение тому, почему корабли не тонут. Потонуть судно может, если не соблюсти установленную при проектировании и сборке грузоподъемность. Также если образовывается пробоина, то попавшая внутрь корпуса вода вытесняет воздух, и судно сразу идет ко дну.

Сила Архимеда

В данном случае объяснение, почему судно не тонет, немного другое. Здесь действует закон силы Архимеда, согласно которому вода выталкивает из себя погруженные в нее тела с силой, равной весу жидкости, которая была вытеснена этим телом. Соответственно, чем больше объем корабля, тем сильнее его выталкивает вода.

Корабли проектируют таким образом, чтобы во время погружения они вытесняли большой объем воды. Вес такого количества воды должен быть равен весу судна, когда он находится в загруженном состоянии. Данное явление называется водоизмещением корабля.