Направете кораб по физика. Изследователска работа в началното училище по темата „Защо корабите не потъват

Текстът на творбата е поместен без изображения и формули.
Пълна версияработата е налична в раздела „Работни файлове“ в PDF формат

Въведение

Много обичам да пътувам. Миналото лято бях на почивка на Черно море. Един ден видях огромен танкер да плава в морето. Съвременните танкери, които превозват нефт, са най-много големи корабив света - дължината им достига петстотин метра, а резервоарите им побират до половин милион тона нефт!

Когато се прибрах у дома, направих лодката си от хартия, но във водата тя се обърна и скоро се удави. И тогава се замислих върху въпроса: защо истинските кораби не потъват? Все пак те са направени от желязо и много по-тежки от моята лодка.

Исках сам да разбера това с помощта на експерименти и самостоятелно да намеря отговора на въпроса „Защо корабите не потъват?“ В крайна сметка толкова искам лодката ми да плава!

В тази връзка избрахме темата на нашата изследователска работа – „Защо корабите не потъват?“.

Обективен: разберете причините, поради които корабите не потъват или се преобръщат.

За постигане на целта, следното задачи:

1. Намерете информация за първите средства за транспортиране по вода, историята на корабостроенето, научете за съвременните дизайнери, които прославят Русия и основните принципи на кораба;

2. Проведете серия от експерименти, които ви позволяват да откриете стъпка по стъпка условията, при които телата плават във водата.

3. Опитайте се да направите свои собствени лодки (ветроходни и механични), като вземете предвид плаваемостта на телата;

4. Провеждам анкета сред ученици от 5 клас, за да разбера какво знаят моите връстници за плаваемостта на телата и да анализирам резултатите от изследването; аааааааааааааааааааааааааааааааааа

5. Прекарайте класен час по темата: „Защо корабите не потъват“ с демонстрация на експерименти, които ви позволяват да разберете условията, при които телата плават във водата. аааааааааааааааааааааааааааааа

Изследването се базира на хипотеза: да предположим, че корабът има структурни характеристики, които му позволяват да не потъне, ако:

1. Материалът, от който е направен корабът, го предпазва от потъване.

2. Корабът не потъва, защото има специална форма

3. Корабът не потъва, защото въздухът вътре го поддържа на повърхността.

4. Тайните на устройството на корабите. ааааааааааааааааааааааааааа

Обект на изследване- кораб

Предмет на изследване- характеристики на конструкцията на кораба.

По време на работата използвахме методи:

Метод за извличане на информация (анализ и синтез на литература по темата на изследването)

наблюдение;

Разпитване.

Теоретично значение:систематизиране и обобщаване на материала по темата на изследването.

Практическо значение:практическо използване на получения материал в класната стая, класни часовев извънкласните дейности.

На кораб през вековете

I.1. История на развитието на корабостроенето

За събиране на информация използвахме Интернет, както и книги и др печатни издания. В търсенето на знания за древните съдилища в по-голяма степен използвахме интернет, защото там можеше да се намери по-подробна и разнообразна информация с рисунки, снимки и диаграми. iiiiiiiiiiii

В търсене на храна хората често се заселват по бреговете на реки и морета. Тези места бяха много удобни за улов на риба и лов на животни, които идваха да пият. Живеейки тук, човек се е научил да преодолява водните пространства. Появяват се първите прости средства за придвижване по вода: салове и совалки, издълбани от дърво. иииииииииииииииииии

Един от най-старите съдове, открити на територията на Русия, датира от около 5 век. пр.н.е.

Във всички славянски езици има думата кораб. Неговият корен - "кора" - е в основата на такива думи като "кошница". Най-древните руски съдилища бяха направени от гъвкави пръти, като кошница, и обвити с кора (по-късно - с кожи). Известно е, че още през 8в. нашите сънародници са плавали по Каспийско море. През 9-ти и първата половина на 10-ти век. Руснаците са били пълни господари на Черно море и не напразно по онова време източните народи са го наричали "Руско море".

През 12 век за първи път в Русия са построени палубни кораби. Палубите, предназначени да побират воините, служеха и за защита на гребците. Славяните били изкусни корабостроители и строели кораби с различен дизайн.

Благодарение на това, по време на компресирането на леда, сред който е необходимо да се движите, корабът е "изстискан" на повърхността, без да се деформира, и отново се потапя във водата, когато ледът се отклонява.

Организираното морско корабостроене в Русия започва в края на 15 век, когато в Соловецкия компмонастир е основана корабостроителница за строеж на риболовни кораби.

По-късно, през 16-17 век. стъпка напред направиха запорожките казаци, които извършиха набези срещу турците на своите "чайки". Техниката на изграждане беше същата като при производството на киевски лодки (за да се увеличи размерът на съда до землянката и средата, няколко реда дъски бяха приковани отстрани).

През 1552 г., след превземането на Казан от Иван Грозни и след това завладяването на Астрахан през 1556 г., тези градове стават центрове за строителството на кораби за Каспийско море.

При Борис Годунов са направени неуспешни опити за създаване на флот в Русия.

Първият в Русия морски кораб с чужд дизайн "Фридерик" е построен през 1634 г Нижни НовгородРуски майстори.

През юни 1693 г. Петър I полага основния камък на първата държавна корабостроителница в Архангелск за строителство на военни кораби. Година по-късно Петър отново посети Архангелск. По това време 24-оръдейният кораб „Апостол Павел“, фрегатата „Свето пророчество“, галерата и транспортният кораб „Фламов“ формират първата руска военна флотилия в Бяло море. Започва създаването на редовен флот.

През 1702 г. в Архангелск са пуснати на вода две фрегати: „Свети Дух“ и „Меркурий“. През 1703 г. е основан Санкт Петербург, чийто център е Адмиралтейството - най-голямата корабостроителница в страната. Първият голям кораб, напуснал хелинга на Адмиралтейската корабостроителница, е 54-оръдейният кораб „Полтава“, построен от Федосий Скляев и Петър Велики през 1712 г. До 1714 г. Русия има свой собствен ветроходен флот. ……………

Най-големият кораб от времето на Петър Велики е 90-оръдеен кораб "Лесное" (1718 г.).

При Петър Ир. бяха въведени следните съдилища:

Кораби - дълги 40-55 м, тримачтови с 44-90 оръдия;

Фрегати - до 35 м дължина, тримачтови с 28-44 оръдия;

Шнави - дълъг 25-35 м, двумачтов с 10-18 оръдия;

Парми, лодки, флейти и др. с дължина до 30 м.

През 1782 г. е построен "плавателният съд" на Кулибин. В началото на 19в майстор Дурбажев изобретил успешна "машина", използваща коне, теглени от коне.

Първият редовен параход по линията Санкт Петербург-Кронщад е построен през 1815 г. От това, което е достигнало до нас, се вижда, че коминът му е тухлен. За още късна фигуражелязна тръба.

През 1830 г. в Санкт Петербург е пуснат на вода товарно-пътническия кораб "Нева", който освен две парни машини има и ветроходно оборудване. През 1838 г. на Нева в Санкт Петербург е изпробван първият в света електрически кораб. През 1848 г. Амосов построява първата витлова фрегата "Архимед" в Русия.

Корабоплаването по Волга и други реки започва да се развива особено бързо след премахването на крепостничеството през 1861 г.

Заводът Sormovsky, основан през 1849 г., се превръща в основно корабостроително предприятие. Тук са построени първите железни баржи в Русия и първият пътнически и стоков параход. Първото в света използване на дизелов двигател на речни кораби също е извършено в Русия през 1903 г.

През втората половина на 19в дървените кораби са заменени с железни. Любопитно е, че в Русия първите военни метални кораби са две подводници през 1834 г.

През 1835 г. е построена полуподводницата „Смели“. Той потъна под морското равнище, оставяйки само речен комин над водата. В началото на 19в на корабите се появяват парни двигатели и използването първо на ковано желязо, а след това на валцована стомана като конструктивен материал в конструкцията на кораби, води през 1850-60 г. революция в корабостроенето.

Преходът към строителството на железни кораби изисква въвеждането на нов технологичен процес и пълна трансформация на фабриките.

През 1864 г. е построена първата бронирана плаваща батарея в Русия. През 1870 г. Балтийският флот вече разполага с 23 бронирани кораба. През 1872 г. около. е построен броненосецът "Петър Велики" - един от най-здравите кораби в света по това време.

За Черноморския флот А. Попова разработва през 1871 г. проект за броненосец за брегова отбрана „Новгород“.

През 1877 г. Макарови проектират първите торпедни лодки в света. През същата година е пуснат на вода първият в света годен за море разрушител "Експлозия".

Руското транспортно корабостроене от края на 19 век. далеч зад армията. През 1864 г. е построен първият ледоразбивач "Пилот". ООД

През 1899 г. е построен ледоразбивачът "Ермак" (плавал до 1964 г.). iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

I.2. Модерни дизайнери, които прославиха Русия

Постиженията на местните учени и дизайнери в областта на корабостроенето са широко известни. В средата на 19 век в целия свят започва преходът от строителството на дървени ветроходни кораби към парни кораби, появяват се кораби от метал. Вътрешният флот става брониран.

Историята ни е оставила имената на най-известните корабостроители, изпреварили времето си. Особено интересна е съдбата на Пьотър Акиндинович Титов, който стана главен инженер на най-голямото корабостроително общество и дори нямаше диплома за дипломиране. селско училище. Известният съветски корабостроител академик А.Н. Крилов се смяташе за ученик на Титов.rrrrrrrrrrrrrr

През 1834 г., когато флотът няма нито един метален кораб, в леярната на Александър е построена подводница от метал. Въоръжението й се състоеше от стълб с харпун, барутна мина и четири пускови установки за изстрелване на ракети.

През 1904 г. по проект на I.G. Бубнов - известният строител на бойни кораби - започна строителството на подводници. Лодките "Акула" и "Барс", създадени от нашите занаятчии, се оказаха по-модерни от подводниците на всички страни, участвали в Първата световна война.

важна роля за подобряване на вътрешния подводен флотизигран от съветския корабостроител и изобретател, доктор на техническите науки, академик на Академията на науките на СССР Сергей Никитич Ковальов (1919 г.). От 1955 г. работи като главен дизайнер на Ленинградското централно конструкторско бюро "Рубин". Ковальов е автор на над 100 бр научни трудовеи много изобретения. Под негово ръководство са създадени атомни подводници, носещи ракети, известни в чужбина под кода "Янки", "Делта" и "Тайфун".

Руският флот беше много по-напред от чуждите флотове в развитието на минни оръжия. Ефективните амини са разработени от нашите сънародници I.I. Fitztum, P.L. Шилинг, Б.С. Якобсон, Н.Н. Азаров. Противолодъчната дълбока бомба е създадена от нашия учен Б.Ю. Аверкиев.ррррррррррррррррррррррррррррррррррррр

През 1913 г. руският дизайнер Д.П. Григорович построява първия в света хидроплан. Оттогава в руския флот се работи по оборудването на кораби като носители на военноморската авиация. Въздушните транспорти, създадени на Черноморско море, които могат да приемат до седем хидроплана, участват във военните действия по време на Първата световна война. TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT

Борис Израилевич Купенски (1916-1982) е виден представител на местните корабостроители. Той е главен конструктор на патрулните кораби от клас "Горностай" (1954-1958 г.), първите противоподводни кораби в съветския флот със зенитно-ракетни системи и газотурбинна всережимна силова установка (1962-1967 г.), първият боен надводен кораб в съветския флот с ядрена енергийна инсталация и водещ в серията атомни ракетни крайцери "Киров" (1968-1982) с мощно ударно и зенитно оръжие, практически неограничен обсег на плаване. оооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооо

llllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll

I.3. Как работи корабът

Трюмната част на кораба измества маса вода, равна на собствената му маса. Опитвайки се да се върне на мястото си, изместената вода избутва кораба нагоре. ппппппппpppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppp

Лопатките на витлото на кораба, монтирани под ъгъл, въртящи се, създават сила, която избутва витлото и съответно кораба напред. Някои съвременни високоскоростни фериботи използват водно струйно задвижване; морската вода се засмуква в него и след това се освобождава от високоскоростна струя. пппппппппппpppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppp

Рулът, шарнирно закрепен на кърмата на плавателния съд, е свързан с кормилото или румпела. Ако кормчията премести румпела наляво, кормилото и кърмата се преместват надясно. Ако е необходимо да се направи завой надясно, той взема румпела наляво. ррррррррррррррррррррррр

В ерата на ветроходните кораби е разработена настройка на платната, която ви позволява да се движите срещу вятъра. Правейки завои в различни посоки (отивайки на халсове), корабът се движеше напред, дори когато нямаше благоприятен вятър. ппппппппппппппппп

Глава I Заключения

В тази глава сме събрали и проучили литературата по тази тема. Намерихме информация за първото транспортно средство по вода, историята на корабостроенето, научихме за съвременните дизайнери, които прославиха Русия и за основните принципи на кораба.

Научихме, че корабостроенето е една от най-старите индустрии. Неговото начало ни делят десет хилядолетия.

Историята на корабостроенето започва от появата на първите салове и лодки, издълбани от цял дървен ствол, до съвременните красиви лайнери и ракетни кораби, датира от древни времена. Тя е толкова многостранна и има толкова много векове, колкото и историята на самото човечество.

Основният стимул за възникването на навигацията, както и свързаното с нея корабостроене, е развитието на търговията между народите, разделени от морски и океански простори. Първите кораби се движели с помощта на гребла, като само от време на време използвали платно като спомагателна сила. След това, приблизително през X-XI век, наред с гребните кораби се появяват и чисто ветроходни кораби.

Корабостроителната индустрия е една от най-важните индустрии Национална икономикаи притежаващ научен, технически и производствен потенциал, той оказва решаващо влияние върху много други свързани отрасли и върху икономиката на страната като цяло, както и върху нейната отбранителна способност и политическа позиция в света. Състоянието на корабостроенето е показател за научно-техническото ниво на страната и нейния военно-промишлен потенциал, акумулирайки в своите продукти постиженията на металургията, машиностроенето, електрониката и най-новите технологии.

Чудехме се защо огромните кораби плуват и не потъват. За да отговорим на този въпрос, проведохме изследователска работа.

Глава II. Изследователска работа

След като прегледахме литературата, решихме да практическа работаза да разберете при какви условия корабите не потъват. Въз основа на това си поставихме следните задачи:

Провеждам проучване, за да разбера какво знаят моите връстници за плаваемостта на телата и анализирам резултатите;

Проведете серия от експерименти, позволявайки стъпка по стъпка да разберете условията, при които телата плават във вода;

Опитайте се да направите лодки (ветроходни и механични), като вземете предвид свойствата на плаваемостта на телата;

Прекарайте класен час по темата: „Защо корабите не потъват“ с демонстрация на експерименти, които ви позволяват да разберете условията, при които телата плават във водата.

II.1. Въпросник за ученици от пети клас

Проведохме проучване, за да разберем какво знаят моите връстници за плаваемостта на телата. В тази анкета участваха 37 души. Зададохме на момчетата един въпрос: „Защо корабите не потъват?“ и предложи няколко отговора:

Материал;

Структура.

Резултатите са представени в диаграмата (Приложение 1). Повечето от момчетата (20 (54%) от 37 анкетирани) смятат, че специалната структура на кораба влияе върху неговата плаваемост. Решихме да се справим с това по практичен начин.

rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr

II.2. Провеждане на експериментални експерименти

Опит номер 1.Влияе ли материалът, от който е направен един кораб, на неговата плаваемост?

Ние последователно потапяме във вода предмети от дърво, стъкло, пластмаса, метал. Видяхме, че предметите от стъкло и метал потъват, но тези от дърво и пластмаса не (Приложение 2).

Всички предмети и вещества около нас са изградени от малки, невидими частици – молекули. Тези тела, в които молекулите са разположени много близо една до друга, имат по-висока плътност и потъват по-бързо. А телата, в които молекулите са разположени далеч една от друга, имат по-ниска плътност, така че остават да плуват на повърхността на водата. Желязото и стъклото имат плътност повече плътноствода и така се удавиха. Тела, чиято плътност е по-малка от плътността на водата, плуват свободно по нейната повърхност. модерни корабиизработени от метал. рррррррррррррррррррррррррррррр

Заключение: Плаваемостта на кораба не зависи от материала, от който е направен. Следователно хипотеза №1 не е вярна.

Опит номер 2.Формата влияе ли върху плаваемостта на кораба?

Взехме пластилин, потопихме го във вода и видяхме, че се удави. Решихме да придадем на пластилина формата на кораб, потопихме го обратно във водата и видяхме, че не потъва, а плува! Магията се случи - потъващият материал изплува на повърхността! (приложение 2)

Заключение:Корабът не потъва, защото има специална форма, следователно хипотеза №2 е правилна. пппппппппппппппп

Опит 3.Строителни тайни.

корабиизградени са така, че да не потъват във водата. Дори напълно натоварен кораб не потъва. Тъй като неговият контролен знак - товарната водолиния - винаги е над водата. Дъното на кораба е специално направено в такава форма, че когато корабът се наклони настрани, той ще иска да се изправи отново. Палубите на кораба го затварят вътре като добри капаци. Поради това водата не попада в него и дори при най-силната буря корабът не става забележимо по-тежък. Разбира се, ако люковете на палубата са здраво затворени. пппппппппппппппппп

Имам един последен въпрос... Защо корабите не се преобръщат под въздействието на вълните? pppppppp

Спомних си как любимата играчка на брат ми беше Чаша. Реших да използвам празна пластмасова бутилка. Тя плуваше във водата. След това напълних дъното с монети и бутилката се изправи ... .. (Приложение 2)

Заключение: Центърът на тежестта е под основната част на бутилката и следователно при всяко накланяне корабът няма да се преобърне.

Опит номер 4.Влияние на въздуха върху плаваемостта на кораба.

Взехме две балони, едната от които беше надута и потопена във вода. Водата попадна в ненадут балон и той започна постепенно да потъва във водата. Надутият балон не потъва, дори ако го натиснете отгоре с ръка. (приложение 2)

Заключение : Корабът не потъва, защото въздухът вътре го поддържа на повърхността, следователно Хипотеза №3 е правилна. пппппппппппппп

Оказва се, че някога древногръцкият учен Архимед е изучавал проблема с плаваемостта на телата и е формулирал закона: всяко тяло, потопено в течност, е подложено на възходяща плавателна сила, равна на теглото на течността, изместена от него, който днес е известен като закон на Архимед. Така в нашия експеримент топката отдолу, от таза, беше засегната от силата на Архимед, която избута топката на повърхността.

По този начин атело няма да потъне, ако архимедовата сила е равна или по-голяма от теглото на тялото. Железните кораби са проектирани и построени по такъв начин, че когато се потопят, те изместват огромно количество вода, чието тегло е равно на теглото им, когато са натоварени (това се нарича водоизместимост на кораба). В този случай върху тях ще действа плаващата архимедова сила със съответната величина. Това е една от причините корабите да не потъват. Вътре в кораба има много празни, пълни с въздух стаи и средната му плътност е много по-малка от плътността на водата. Ето защо той държи кораба на повърхността на водата и го предпазва от потъване. И кораб, дори с много голям товар на борда, ще плава по водите на моретата и океаните. пппппппппппппп

Така че корабите не потъватзащото върху тях действа сила, чието действие е описано за първи път от древногръцкия учен Архимед. Според заключенията на Архимед всяко тяло, потопено в течност, е постоянно под въздействието на подемна сила и нейната величина е равна на теглото на водата, изместена от това тяло. Ако тази Архимедова сила е по-голяма или равна на теглото на тялото, тогава то няма да потъне. аааааааааааааааааааааааааааааааа

Ако парче желязо няма нито една дупка, където да влезе въздух, то веднага ще потъне във вода ... И ако направите лодка според всички правила на науката, тя спокойно ще остане на повърхността. пппппппппппппп

иееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееее

II.3. Производство на лодки (ветроходни и механични)

Решихме да направим нашите лодки, като се придържаме към основните правила, извлечени от експериментите. В резултат на това направихме ветроходна лодка и механична. За да направим това, ние взехме дървен блок, маркирахме върху него формите на бъдещите кораби, като в същото време се придържахме към стриктна симетрия и прецизни изчисления, така че ръбовете на нашите кораби да бяха възможно най-равни и еднакви по отношение на към страните. С помощта на файлове изрязахме формата и получихме две заготовки. Лакирахме платноходката, направихме дупчици с бормашина за укрепване на мачтата и платната и направихме бордовете. По-късно укрепихме мачтата и окачихме платната на тях. Инсталирахме двигател на механична лодка, направихме мачта на кораба с файл, покрихме нашия детайл с гваш боя и го боядисахме (Приложение 3). От експериментите, които проведохме с лодките, видяхме, че те не потъват и не се накланят на страни, плават равномерно и плавно. (Приложение 4). След като проведохме поредица от експерименти, които позволяват стъпка по стъпка да разберем условията, при които телата плават във вода, направихме самите лодки, ще прекараме класен час на тема: „Защо корабите не потъват“, където ние запознахме момчетата с основните правила за проектиране на кораби (Приложение 5).

Глава II Заключения

Затова ние извършихме изследователска работа, за да открием условията, при които корабите не потъват. Въз основа на това проведохме анкета сред ученици от пети клас, за да разберем какво знаят моите връстници за плаваемостта на телата. Оказа се, че 54% от анкетираните смятат, че специалната конструкция на кораба влияе на неговата плаваемост. Решихме да се справим с това по практичен начин. За тази цел проведохме серия от експерименти, при които се оказа, че плаваемостта на кораба не зависи от материала, от който е направен, корабът не потъва, защото има специална форма. Направихме основния извод - корабите не потъватзащото върху тях действа сила, чието действие е описано за първи път от древногръцкия учен Архимед. Според заключението на Архимед всяко тяло, потопено в течност, е постоянно под въздействието на подемна сила и нейната величина е равна на теглото на водата, изместена от това тяло. Ако тази Архимедова сила е по-голяма или равна на теглото на тялото, тогава то няма да потъне. Направихме лодки (ветроходни и механични) и се уверихме, че ако вземем предвид свойствата на плаваемостта на телата, лодката няма да потъне. Цялото си практическо заключение представихме в часа на класа, където отново показахме на децата експерименти, доказващи свойствата на плаваемостта на телата и демонстрирахме направените от нас лодки.

ооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооаааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооо

Заключение

Въз основа на основната цел на нашата работа - да открием причините, които позволяват корабите да не потъват или да се преобръщат, ние:

1. Взе и проучи литературата по тази тема.

Научихме за първото транспортно средство по вода, историята на корабостроенето, научихме за съвременните дизайнери, които прославиха Русия и за основните принципи на кораба.

2. Проведох проучване, за да разбера какво знаят моите връстници за плаваемостта на телата и анализирах резултатите;

3. Проведени са серия от експерименти, позволяващи стъпка по стъпка да се открият условията, при които телата плават във вода;

4. Направихме лодки (ветроходни и механични), като взехме предвид плаваемостта на телата;

5. Прекарахме класен час на тема: „Защо корабите не потъват“ с демонстрация на експерименти, които ни позволяват да разберем условията, при които телата плават във водата.

Намерихме отговора на нашия въпрос „Защо корабите не потъват?“. Първата ни хипотеза не се потвърди, втората и третата се потвърдиха, но научихме много за корабостроенето, за свойствата на водата, за закона на Архимед.

Разбира се, все още има много неща, които не разбираме, например физически понятия, закони, формули, но смятаме, че в гимназията ще можем да разберем тези въпроси по-подробно.

Корабостроителната индустрия, като един от най-важните отрасли на националната икономика и притежаващ научен, технически и производствен потенциал, оказва решаващо влияние върху много други свързани отрасли и икономиката на страната като цяло, както и върху нейната отбранителна способност и политическа позиция в света. Състоянието на корабостроенето е показател за научно-техническото ниво на страната и нейния военно-промишлен потенциал, акумулирайки в своите продукти постиженията на металургията, машиностроенето, електрониката и най-новите технологии.

1. Голяма книга с експерименти за ученици / Изд. Антонела Меяни; пер. с него. Е. И. Мотилева. - М.: ЗАО "РОСМЕН-ПРЕС", 2012 г. -

2. Самолети. автомобили. кораби. / изд. текст Никълъс Харис; аз ще. Питър Денис; [пер. от английски. А.В.аБанкрашкова]. - Москва: Астрел, 2013 г.

3. енциклопедичен речникмлад физик. Москва: Педагогика Прес, 2005

4. Млад изследовател. М.: "РОСМЕН", 2015 г

5. Ушаков С. З. Плуване на тела / С. З. Ушаков: детска енциклопедия, том 3 "Числа и фигури, материя и енергия." - Москва: Издателство Академия Педагогически наукиРСФСР", 1961 г.

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

7. http://ru.wikipedia.org

8. http://dreamworlds.ru

9. http://planeta.rambler.ru

аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа аааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа

Тезаурус

ядрен ракетен крайцер- подклас ракетни крайцери, който се различава от другите кораби от този клас по наличието на ядрена електроцентрала(YaEU). Първите атомни крайцери се появяват през 60-те години на миналия век. Поради значителната им сложност и изключително висока цена, те са били налични само във флотовете на суперсилите - САЩ и СССР. В момента атомните ракетни крайцери се експлоатират само от ВМФ на Русия.

бриг (Английски бриг) - двумачтов кораб с директно ветроходно въоръжение на фок-мачтата и грот-мачтата, но с едностранно гафелно платно на грота - грот-гаф-трисел

Боен кораб- тежък артилерийски кораб, предназначен да унищожава кораби от всякакъв тип и да установява господство в морето.

Канонерка(от немски Kanonenboot) - клас малки бойни кораби с мощно артилерийско оръжие, предназначени за бойни действия по реки, езера и крайбрежни морски зони, защита на пристанища.

Карбас- оборудван с две мачти, носещи прави наклонени или сприт платна.

Корвета- клас бойни кораби.

Крайцер- (холандски крайцер, мн. крайцери или крайцери, от kruisen - да плавам, да плавам по определен маршрут) - клас бойни надводни кораби, способни да изпълняват задачи независимо от основния флот, сред които може да бъде борбата срещу силите на лекия флот и вражески търговски кораби, отбрана на формации от военни кораби и конвои от кораби, огнева поддръжка на крайбрежните флангове сухопътни силии осигуряване на десанта на десантни сили, поставяне на минни заграждения и други. От втората половина на 20-ти век тенденцията към разширяване на военните формирования за осигуряване на защита от вражески самолети и специализацията на корабите за изпълнение на специфични задачи доведе до фактическото изчезване на корабите с общо предназначение, които са крайцери, от флотовете на много страни. В момента ги използват само военноморските сили на САЩ, Русия и Перу.

Ледоразбивач- самоходен специализиран плавателен съд, предназначен за различни видовеледоразбиващи операции с цел поддържане на корабоплаването в замръзнали басейни. Ледоразбиващите операции включват: ескортиране на кораби в лед, преодоляване на ледени бариери, полагане на канал, теглене, прашка, спасителни операции.

Боен кораб- ветроходен дървен военен кораб с водоизместимост от 1 до 6 хиляди тона, който имаше 2-3 реда оръдия отстрани.

Монитор- клас ниско бордови бронирани артилерийски кораби, главно крайбрежни действия.

Разрушител- надводен кораб с малка водоизместимост, чието основно въоръжение е торпедо.

Packebots- (от немски Pack - бала и Boot - лодка или през Холандия. rakket-boot) - двумачтов кораб, с помощта на който са превозвани поща и пътници в някои страни през 18-19 век. През 19 век са използвани и парни пакет лодки.

Парна фрегата- фрегата, която в допълнение към ветроходните оръжия имаше парна машина и гребни колела като двигател.

Ветроходен корабКораб, който използва платно и сила на вятъра, за да се задвижва. Първите ветроходни и ветроходно-гребни съдове се появяват преди няколко хиляди години в епохата древни цивилизации. Ветроходните кораби са в състояние да достигнат скорост, която надвишава скоростта на вятъра.

Подводница- клас кораби, способни да се гмуркат и дълго времеработят под вода. Основното въоръжение на подводните сили на флота (силите) въоръжени силимного държави по света. Най-важното тактическо свойство на подводницата е стелт.

Померанска лодка- имаше три мачти, носещи право платно.

Противолодъчен крайцер- тип кораби за борба с подводници, специализирани за носене на хеликоптери за борба с подводници.

Раншина- кораб, при който корпусът в подводната част е имал яйцевидна форма.

торпедоносец- клас високоскоростни малки бойни кораби, чието основно оръжие е торпедо.

Според различни източници торпедните лодки произлизат или от изобретяването на морски мини като цяло, или от самоходни мини, по-късно наречени торпеда (с появата на мина възниква въпросът за нейното използване, а оттам и за превозвача).

Миночистач- кораб със специално предназначение, чиято задача е да търси, открива и унищожава морски мини и да превежда кораби (плавателни съдове) през минни полета.

Тримачтов военен кораб от 17-19 век. с оръжия за директно плаване и 18 - 30 оръдия на горната палуба, той се използва за разузнаване и куриерска служба. Водоизместимост 460 тона и повече. От 40-те години. 19 век имаше колесни, а по-късно - апарусно-винтови корвети.

Фрегата- военен тримачтов кораб с пълно ветроходно въоръжение с една или две (открити и затворени) оръжейни палуби. Фрегатата се различаваше от линейните ветроходни кораби с по-малките си размери и артилерийско въоръжение и беше предназначена както за разузнаване на големи разстояния, тоест действия в интерес на линейния флот, така и за крейсерска служба - самостоятелни бойни действия по морски и океански комуникации с цел защита на търговията или залавяне и унищожаване на вражески търговски кораби.

Шитик- кораб с плоско дъно с шарнирно кормило, оборудван с мачта с директно платно и гребла.

ескортиращ корабспециална конструкция, появила се в американския и британския флот по време на Втората световна война. Водоизместимост 500-1600 тона, скорост 16-20 възела (30-37 км/ч). Въоръжение: артилерийски установки с калибър 76-102 mm и зенитни оръдия с калибър 20-40 mm, бомбометачки и дълбочинни бомби, оборудвани с радиолокационни и хидроакустични средства за въздушно и подводно наблюдение. С развитието на ракетните оръжия те са оборудвани с ракетни установки.

Приложение 1

Въпросник за ученици от пети клас

Ако построите дървен сал, можете да плавате на него. Ако построите сал от желязо или друг метал, той ще потъне. Причината дървеният сал да не потъва, а железният да потъва е в различната плътност на дървото и желязото. Дървото е по-малко плътен материал от водата, така че плаващата сила на водата е по-голяма от силата на гравитацията, действаща върху дървен сал (или повече от теглото му). Желязото е по-плътно от водата и неговата плаваща сила не може да преодолее теглото на железен сал.

В старите времена корабите и лодките са били строени предимно от дърво. Сега те са направени предимно от метали. Какъв е фокусът? Защо корабите не потъват? Може би вътре в кораба има много дърво и той "печели" желязото?

Разбира се, ако вземете голяма дъска и я обшиете отгоре с тънък метален лист, тогава цялата конструкция няма да потъне. В крайна сметка средната му плътност ще бъде по-малка от плътността на водата. Ако, например, плътността на дървото е 600 kg/m 3 и дъската има маса 100 kg, а желязната обвивка има плътност 7800 kg/m 3 и маса 10 kg. Тогава общата маса ще бъде 120 kg, а общият обем ще бъде 100 / 600 + 10 / 7800 ≈ 0,1667 + 0,0013 = 0,168 (m 3). Оттук намираме средната плътност на конструкцията 120 / 0,168 ≈ 714 (kg / m 3). Това е по-малко от плътността на водата (1000 kg / m 3), което означава, че конструкцията ще плава.

Всъщност обаче е още по-лесно. Защо да обшивам дърво? Можете просто да оставите празна кухина вътре и да се уверите, че водата не попада там. По-точно не празен, а пълен с въздух. Плътността на въздуха е само 1,29 kg/m 3 .

Ето защо корабите, направени от метали, плуват. Вътре в тях има големи кухини, пълни с въздух. В резултат на това средната плътност на кораба е по-малка от плътността на водата и силата на плаваемост поддържа кораба на повърхността.

Ако водата попадне в кухината на кораба, тогава, разбира се, той ще потъне. За да се сведе до минимум възможността от наводнение, в подводната част на кораба са изградени прегради. Резултатът е отделения, в които водата от едното не може да влезе в другото. Ако корабът получи дупка, тогава ще бъде наводнено само отделението на мястото на дупката. Останалите ще останат пълни с въздух и ще поддържат кораба на повърхността.

Във всеки случай корабът има тегло. Това тегло е равно на теглото на водата, чийто обем корабът "заема" със себе си в морето.

Както знаете, корабите не плават просто така, а превозват различни товари и хора. Празният кораб тежи по-малко, което означава, че по-малко ще се "утаи" в морето. Ако е натоварен, корабът ще потъне по-дълбоко във водата. При прекомерно натоварване корабът обикновено може да потъне под вода и да се удави.

Поради това върху корпуса на корабите е отбелязана специална линия ( водолиния). Съдът не трябва да се потапя, така че тази линия да е потопена. В противен случай всяка силна вълна, пръскаща вода по кърмата, лесно може да наводни кораба.

От друга страна, празният съд не трябва да е прекалено лек. В противен случай подводната му част ще бъде твърде малка спрямо повърхността. В този случай вълните и вятърът могат да обърнат кораба.

Кораб, натоварен на водолинията, измества най-голямото количество вода. Теглото на тази вода се нарича денивелацияконкретен кораб. товароносимостплавателен съд е разликата между водоизместимостта и празното тегло на съда; или, по-просто, разликата между натоварен кораб, когато има газене на водолинията, и теглото на кораба без товар.

Помогна за провеждането на Денис Зеленов. 10 години.

През лятото Денис плува по канала Волга-Дон. Гледах как големите кораби преминават през канала, издигат се и падат в шлюза. И си помислих: какво им позволява не само да стоят на водата, но и да носят тежки товари?

Защо корабите могат да се движат по вода?

Има няколко причини.

1. Плътност

Опит 1

Всички знаем, че ако хвърлите дървена дъска във водата, тя ще легне на повърхността й, но метален лист със същия размер веднага започва да потъва.

Защо се случва това? Това се определя не от теглото на обекта, а от неговата плътност. Плътността е масата на материята, съдържаща се в определена сума.

Опит 2

Взехме кубчета с еднакъв размер 70х40х50 мм от различни материали - метал, дърво, камък и дунапрен и ги претеглихме. И видяхме, че кубовете имат различни тегла и, следователно, различни плътности.

Тегло на куб от:

камък -264гр.,
полистирол - 3 гр.,
метал - 1020 гр.,
дърво - 70 гр.

От това те заключиха, че най-плътният материал на кубовете е металът, след това камъкът, дървото и пяната.

Опит 3

И какво се случва, ако тези кубчета се спуснат във вода? Както се вижда от опита, камъкът и металът се удавиха - тяхната плътност е по-голяма от плътността на водата, но пяната и дървото не - тяхната плътност е по-малка от плътността на водата. Това означава, че всеки обект ще плава, ако плътността му е по-малка от плътността на водата.

Следователно, за да може един кораб да плава по вода, той трябва да бъде направен така, че плътността му да е по-малка от плътността на водата. Да предположим, че го правим от материал, който има плътност по-малка от плътността на водата и не потъва - например от дърво. От историята знаем, че именно от дървото човекът е направил първо салове, а след това и лодки, използвайки свойството на дървото - плаваемостта.

Днес виждаме много кораби, направени от метал, но те не потъват. Причината е, че тялото им е пълно с въздух. Въздухът е много по-малко плътен от водата. Корабът се формира, така да се каже, общата, обща плътност на въздуха и метала. В резултат на това средната плътност на кораба, заедно с огромния обем въздух в корпуса му, става по-малка от плътността на водата. Ето защо тежък кораб не потъва. Нека потвърдим това с опит.

Опит 4

Спускаме плосък метален лист във водата - той веднага потъва и всеки съд със страни остава на повърхността - в него се образува резерв от плаваемост. Можете дори да поставите товар там.

Работи и спасително оборудване: жилетка или кръг, облечен върху човек. С тяхна помощ е възможно да се задържи на повърхността до пристигането на спасителите.

2. Плаваемост

Освен това върху тяло, потопено във вода, действа подемна сила. На фигурата виждаме, че силите на натиск действат върху тялото от всички страни:

Силите, действащи в хоризонтална посока, т.е. на борда на кораба взаимно се компенсират. Налягането върху долната повърхност - на дъното, надвишава налягането отгоре. В резултат на това се генерира възходяща плаваща сила.

Това ясно се вижда от следния експеримент.

Опит 5

Топка с въздух вътре, потопена във вода, излита със сила от нея.

Това действа върху плаващата сила на топката (силата на Архимед). След това тя поддържа кораба на повърхността и позволява на кораба да плава.

1-Сили за поддръжка; 2-Налягане на водата на борда

От какво зависи действието на подемната сила?

Първо- това е от обема на кораба, а второто - от плътността на водата, в която плава корабът. Тази сила е толкова по-голяма, колкото по-голям е обемът на потопеното тяло. Нека проверим този опит.

Опит 6

Да поставим малък товар върху плаваща дъска - те потъват. Но обемът на една надуваема лодка е много по-голям и дори може да издържи няколко души.

Второ— силата на плаване се променя с увеличаване на плътността на водата. Плътността на водата може да се увеличи чрез добавяне на много сол към нея.

Ще докажем това чрез следния експеримент.

Които са по-тежки от водата и проектират дирижабли и балони, които могат да се носят във въздуха. Спасителната жилетка се изпомпва, така че помага на човек да остане на водата.

Защо нещата плават

Ако едно тяло се потопи във вода, то ще измести част от водата. Тялото заема мястото, където е била водата, а нивото на огнището се повишава. Според легендата древногръцкият учен (287 - 212 г. пр. н. е.), докато бил във ваната, се досетил, че потопено тяло измества равен обем вода. Средновековна гравюра изобразява Архимед, който прави своето откритие. Силата, с която водата изтласква потопено тяло, се нарича натискаща сила. Когато то е равно на теглото на тялото, тялото плава и не потъва. Тогава теглото на тялото е равно на теглото на изместената от него вода. Пластмасовото пате е много леко, така че малко натискане е достатъчно, за да се задържи на повърхността. Силата надолу (теглото на тялото) зависи от плътността на тялото. Плътността е отношението на масата на тялото към неговия обем. Стоманената топка е по-тежка от ябълка със същия размер, защото е по-плътна. Частиците на веществото в сфера са опаковани по-плътно. Една ябълка може да плува във вода, но стоманената топка потъва.

За да не потъне едно тяло, неговата плътност трябва да е по-малка от плътността на водата. В противен случай изтласкването на водата не е достатъчно, за да задържи тялото на повърхността. Относителната плътност на тялото е неговата плътност спрямо плътността на водата. Относителната плътност на водата е равна на единица, което означава, че ако относителната плътност на едно тяло е по-голяма от 1, то ще потъне, а ако е по-малко, ще изплува.

Закон на Архимед

Законът на Архимед гласи, че подемната сила е равна на теглото на течността, изместена от тялото, потопено в нея. Ако силата на изтласкване е по-малка от теглото на тялото, то потъва, ако е равно на теглото на тялото, то плава.

Как плават корабите

В днешно време корабите се правят от стомана, която е 8 пъти по-плътна от водата. Корабите не потъват, защото общата им плътност е по-малка от плътността на водата. Корабът не е твърдо парче стомана (повече за стоманата в статията ""). Той има много кухини, така че теглото му е разпределено върху голямо пространство, което води до ниска обща плътност. "Морски гигант" - един от най-големите кораби в света - тежи 564 733 тона. Поради големия си размер, плавателната сила за него е много голяма.

Ако искате да видите как действа плаващата сила, пуснете глинена топка в съд с вода. Той ще потъне и нивото на водата ще се покачи. Маркирайте новото ниво на водата с флумастер. Сега оформете лодка от същата глина и внимателно я спуснете във водата. Както можете да видите, водата се е повишила още повече. лодка измества повече водаот топката, което означава, че силата на изтласкване е по-голяма.

Заредете линии

Товарните линии са линии, начертани на борда. Те показват колко товар може да превози един кораб при определени условия. Да, оттогава студена водапо-плътен от топъл, избутва съда по-силно. Това означава, че корабът може да поеме на борда повече товари. Солената вода е по-плътна от прясната вода, следователно съдът трябва да се зарежда по-малко в прясна вода. Натоварващи линии, изобретени от Самуел Плимсол (1824-1898). Когато съдът е потопен до съответната линия (вижте фигурата), той се счита за напълно натоварен. Значение на буквите: TF - прясна водатропици, SF - прясна вода през лятото, T - солена водатропици, S - солена вода през лятото, W - солена вода през зимата, WNA - север. Атлантика през зимата.

Аеронавтика

Телата могат да летят по същите причини, поради които плуват във вода. Те са подложени на въздушно налягане. Плътността на въздуха е толкова ниска, че много малко тела могат да плават в него. Това са например цилиндри с горещ въздух, който е с по-малка плътност от студения въздух. Балониможе също да се напълни с хелий или други газове, които са по-леки от въздуха.

Кораби и лодки

Някога лодките и корабите са плавали, подчинявайки се на силата на вятъра или на мускулната сила на човека. Създаването позволи на корабостроителите да използват витла, за да избутат кораба през водния стълб. AT последно времесе появиха подводни криле. "Великобритания" (построен през 1843 г.) - първият железен кораб с витло. Задвижван е от парен двигател. Корабът беше оборудван и с платна. Контейнерните кораби превозват стоки в големи метални кутии. Те могат бързо да бъдат натоварени на кораба и разтоварени обратно с помощта на кранове. Един кораб може да вземе на борда си до 2000 контейнера. Танкерите превозват и други течности в резервоари, разположени в трюмовете. Някои танкери са 20 пъти по-дълги от тенис корт.