В век ультрасовременных технологий и космических материалов после стольких лет печального опыта, большие корабли все равно продолжают тонуть - почему?.

Современные круизные лайнеры больше чем когда-либо. Их гонки за самыми незабываемыми впечатлениями побеждают принцип, чем больше, тем лучше. Однако некоторые специалисты считают, что они стали чересчур большими кораблями, так как теперь в одном кораблекрушение могут погибнуть тысячи людей. Но такова природа судоходной индустрии, когда происходит крушение, оно принимает гигантские масштабы.

Кораблекрушение Титаника в XX веке революционизировало правила безопасности, но лайнер «Коста Конкордия» постигла та же участь. Почему история повторяется. Чтобы узнать, почему тонут корабли, мы обратились свой взор на самые трагические кораблекрушения последних лет. А также рассмотрим данные судебной экспертизы.

Штормы, сильные ветра, и чудовищные волны снова и снова пускают корабли на дно. При плохой погоде риск существует всегда. Например, пассажирское судно «Silja 2». Двенадцатиметровая волна убийца швырнула металлический леер на капитанский мостик. Паром был ослеплен, все системы связи и радиолокаторы вышли из строя.

Но шторм, поразивший «Louis Majesty» в Средиземном море в 2010 году был еще свирепее. Перепуганные пассажиры снимали на видео, как панорамные окна разбивали волны высоко над ватерлинией. Несмотря на повреждения, корабль благополучно добрался до порта.

Но когда тропический шторм со всей яростью обрушился на круизный лайнер «MTS Oceanos» 1991 году, обреченный корабль так и не увидел суши. Бывалое пассажирское судно обычно отходило от берега Южной Африки. Когда пассажиры поднимались на борт, все было хорошо. Но погода неожиданно переменилась. Сначала рейс отложили, но затем капитан сообщил, что выходит в море. Через несколько часов после выхода в море, погода снова ухудшилась, ветер достигал 80 километров в час. Пассажирское судно швыряло из стороны в, пассажиры были напуганы. Но люди находились в большей опасности, чем могли себе вообразить. У большинства кораблей имеются небольшие отверстия ниже ватерлинии для откачки воды. Из-за ударов волн главный клапан отказал, и лайнер «MTS Oceanos» стало затоплять. От неожиданного удара сильной волны на корабле пропал свет. Морская вода, достигнув электрогенератора, обесточила все судно. Лайнер стал заваливаться на борт. Пассажиры были напуганы, никаких объявлений по радио не поступало.

Лайнер накренился по той причине, что его внутренние части стали наполняться водой, все больше и больше заваливая корабль на один борт. Экипаж охватила паника. Некоторые матросы схватили какие-то вещи и бросились на верхнюю палубу. Из-за неисправности клапана вода стала поступать прямо в трубы, проникая в водораспределительную систему. Теперь от традиционных переборок не было никакого толку. Морская вода затапливала каюты и отеки по всему тонущему кораблю, вытекая из унитазов и раковин. Одним словом лайнер тонул изнутри.

Капитан со своей командой покинули пассажирское судно, поэтому сигнал бедствия пришлось давать одному из музыкантов Moss Hills, работающему несколько лет на этом судне. Через несколько часов прибыли вертолеты со спасателями. Набрав много воды, корабль сильно накренился. Вскоре вода хлынула через носовую часть, утянув его вниз.

Современные круизные суда становятся все выше и выше, превращаясь в города на воде, подобно Венеции. Однако чем выше корабль, тем сильнее на него воздействует ветер. Гигантские судовые надстройки позволяют вместить больше пассажиров, но превращают в исполинские парусники. В результате чего корабли получают тяжелые повреждения, как например катастрофа, произошедшая 3 июня 1993 года.

не менее нашумевшее кораблекрушение 1993 года - катастрофа танкера «Braer»

Танкер «British Tend» следующий с полными цистернами загорелся после столкновения в тумане с грузовым судном «Panamenian» у побережья Бельгии. В результате чего произошла утечка более 3,5 тысяч тонн горящей нефти. Но аварийно-спасательные суда предотвратили взрыв большей части груза. Девять моряков погибли, остальные 27 остались живы.

Как подобные столкновения до сих пор могут случаться через сотни лет после печальной катастрофы Титаника. Неужели никто не учится на примере крушений, произошедших ранее. Но все же, если сравнить крушение «Титаника» и лайнера «Коста Конкордия» мы увидим усвоенные уроки, а также уроки, оставленные без внимания.

У двух катастроф существует поразительное сходство и несколько важных отличий. Первое сходство - конструкция корпусов кораблей. У обоих судов было защитное двойное дно, дополнительный стальной водонепроницаемый слой прямо над килем. Даже если дно корабля повредиться вода не просочится во внутренний корпус. Но и Титаник, и Коста Конкордия получили удар по корпусу на 3 метра выше двойного дна, там, где от моря пассажиров отделял один слой стали. Последствия, как известно, оказались роковым для обоих кораблей.

В течение столетнего периода между этими двумя крушениями все же некоторые современные суда, например нефтяные танкеры, усвоили уроки гибели Титаника. Двойная толщина их корпусов достигает ватерлиний, но обшивка современных лайнеров составляет лишь один слой.

Другие уроки, полученные после гибели Титаника, оказали влияние на столетнюю эволюцию кораблей. Одним из значительных достижений со времен Титаника стало прекращение использования заклепок.

На современном корпусе «Коста Конкордия» не было заклепок. Его части соединены сваркой куда прочнее времен Титаника. Поэтому возникает изумление, как столкновение с рифом могло настолько повредить корабль, что он затонул. Ответ находится на дне. Изогнутая лента сплошной стали толщиной несколько сантиметров содранная с корпуса лайнера, словно язычок огромной консервной банки. Как бы ни была прочна современная сталь, ничто не устоит перед сокрушительным ударом круизного лайнера весом несколько сотен тысяч тонн о неподвижную гранитную породу. Выходит даже через 100 лет после крушения , пассажирские суда до сих пор ненадежны.

Из всех возможных аварий на море самым страшным является пожар. Некуда бежать негде прятаться, и неоткуда ждать помощи. Пожары случаются чаще, чем вы думаете. На таких кораблях как лайнер «Carnival Ecstasy», который загорелся во время сварных работ в июле 1998 года. Ему на помощь прибыло шесть аварийно-спасательных судов, в том числе и суда береговой охраны США. Цена одной случайной искры составила 17 миллионов долларов, но, по крайней мере, судно уцелело. Но в ноябре 1994 года круизный лайнер «Achille Lauro» компании Star Lauro постигла более трагическая участь.

Лайнер вышел из итальянского порта, и направился вниз по Суэцкому каналу к Сейшельским островам. Затем судно должно было следовать в Южную Африку, где пассажиров ожидало начало сезона. Особенностью этого района, где проходило пассажирское судно - отдаленное расстояние от зоны судоходства и далеко от суши. Всего через несколько дней после начала круиза в машинном отделении судна начался пожар. Огонь быстро вошел из-под контроля. Пожар на корабле отличается от пожара в зданиях. Чтобы потушить огонь приходится спускаться вниз по трапу, и для пожарных это представляет серьезную угрозу, так как горячие газы распространяются по кораблю вертикально. Пожар на корабле сопряжен с непреодолимыми трудностями. Пламя может распространиться самыми необычными и ужасающими способами. Огонь может перекинуться на соседний отсек, из-за теплопроводности металлических стен пожар вспыхнет в соседнем отсеке, особенно если переборки сделаны из легковоспламеняющихся материалов. Одной из главных сложностей при пожаре на море это когда возгорание произойдет в машинном отделении, где находится масло и топливо. Когда его начнут тушить водой, они просто всплывут на поверхность воды и продолжат гореть. Вода распространит огонь по всему кораблю еще быстрее и это одна из проблем тушения пожаров водой, кроме того при тушении пожара водой нужно соблюдать осторожность, поскольку вы заполняете водой судно, что может привести к его неустойчивости. Также нужно знать, что на корабле огонь горит с большей силой, чем в помещении, из-за металлического корпуса судна. Таким образом, корпус сдерживает огонь, отчего тот разгорается еще интенсивнее. Если локализовать огонь не удается, не стоит забывать о спасательных платах. Они могут спасти от гибели.

Когда пассажиры покидали пассажирское судно «MS Achille Lauro», оно было безлюдным пылающим кораблем. Вскоре огонь выбил стекла иллюминаторов, и в накренившийся корабль хлынула вода, которая затем и потопила его.

Четыре из пяти катастроф на море объединяет общий фактор, ошибки сделанные людьми. Человеческий фактор стал главной причиной гибели пассажирского судна «MS Explorer». В ночь, когда он столкнулся с айсбергом Антарктики, он шел на высокой скорости. Мало того что в корабле образовалась пробоина, кто-то оставил открытыми бортовые двери. И лайнер затонул.

Крушение парома «Herald of Free Enterprise» стало еще ужаснее. Это самое трагическое кораблекрушение британского судна со времен Титаника. Автомобильно-пассажирском паром покинул порт Зебрюгге в 1987 году. Судно отправилось в плавание с открытыми носовыми воротами на платформе для перевозки автомобилей. При погибло 193 человека.

Четверть века спустя человеческая ошибка также стала основной причиной гибели уже знаменитого лайнера «Costa Concordia». Но почему современное судно оказалось так близко к берегу, ведь современные корабли оснащены спутниковой навигацией, радарной и электронной прокладкой курса.

Капитан Титаника John Smith пошел на дно со своим кораблем и стал героем, капитан лайнера Франческо Скеттино «упал» в спасательную шлюпку и стал злодеем. Но возможно в эту ночь он сделал кое-что правильно, чтобы спасти жизнь пассажиров - он направил свое судна на риф и поставил его в такое положение, чтобы тот не ушел на глубину. Несмотря на это гибель «Коста Конкордия» облетела весь мир. И вновь подняла вопросы безопасности на море.

Одни специалисты считают, что настало время пересмотреть размеры , и то как ими управляют, так как думают, что правила и нормы отстают от . Наряду с этим численность высокопрофессионального экипажа сокращается в пользу обслуживающего персонала, который в свою очередь получает не инструктаж по технике безопасности в море, инструкцию о сохранности товаров и предоставлении качественных услуг.

Хоть и поздновато, но круизная индустрия все же начала пересматривать вопросы безопасности на море, в которых учтут ошибки прошлого. Но как говориться время покажет. Необходимость создания новых правил безопасности на море актуально как никогда. По всему миру в плавание отправляются новые . В течение следующих трех лет на воду будут спущены как минимум 35 кораблей более 300 метров в длину, и некоторые из них будут вещать более 6 тысяч счастливых отдыхающих. И все будут верить, что люди покорили океан, и их плавающие отели непотопляемы.

Яна Веникова
«Почему корабли не тонут?»

Тема исследовательской работы : «Почему  ; корабли не тонут ?»

Научный руководитель : Веникова Яна Александровна, воспитатель.

Однажды дома я играла с водой, бросая в неё различные предметы. Каково же было моё удивление, когда я увидела, что одни из них тонут , а другие плавают на поверхности! «Почему же так происходит ?» - подумала я и побежала с этим вопросом к родителям. Они объяснили мне, что есть тела и вещества легче воды, а есть тяжелее воды, поэтому одни тонут , другие нет. «Понятно!» - ответила я и отправилась спать.

Утром по дороге в детский сад я всё думала о своём маленьком открытии : «Не может же быть всё так просто!» Я решила рассказать об этом воспитательнице и провести своё исследование, чтобы получить ответ на вопрос «От чего же зависит плавучесть предметов?»

Цель исследовательской работы : проанализировать поведение различных тел в воде, выявить природу плавучести и её связь с плотностями погружаемых объектов.

Задачи : 1. Собрать и проанализировать информацию о плавучести тел.

2. Провести опыты, объясняющие, почему одни предметы тонут , а другие нет.

3. Узнать у взрослых, почему не тонут огромные железные корабли ?

Гипотезы : 1. Пластилин тяжёлый материал, но если придать ему определённую форму, то он не утонет в воде.

2. Большие корабли не тонут , потому что они легче воды, так как в них есть воздух.

Методы исследования :

Беседы с взрослыми;

Изучение познавательной литературы;

Работа с компьютером;

Наблюдения;

Исследование;

Проведение опытов, экспериментов.

Итак, можно начинать исследование.

Яна Александровна рассказала мне о том, что все окружающие нас предметы и вещества состоят из крошечных, не видимых взгляду частичек – молекул.

Те тела, в которых молекулы располагаются очень близко друг к другу – дружат и крепко держатся за ручки, - обладают большей плотностью и быстрее идут ко дну.

А тела, в которых молекулы расположены далеко друг от друга, обладают меньшей плотностью, поэтому остаются плавать на поверхности воды.

Проверим это утверждение на опыте 1 : «Тонет, не тонет»

Предмет Материал Тонет Не тонет

Вывод : Плотность деревянных тел меньше, поэтому вода их выталкивает, а металлические и стеклянные – нет.

Давайте проведём ещё один опыт 2 : «Не тонет, как ни старайся»

Нам понадобятся тазик и воздушный шар : набираем в таз воды, а шарик надуваем.

Теперь стараемся утопить воздушный шар в тазике с водой. Ещё раз, ещё и ещё.

Ничего не выходит. Наверное, опять всё дело в плотности. «А что же за сила выталкивает шарик на поверхность?» - спросила я у воспитательницы. И она мне всё очень хорошо объяснила.

Оказывается, когда- то давно древнегреческий учёный Архимед исследовал проблему плавучести тел и сформулировал закон : на всякое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости, который известен сейчас как Закон Архимеда. Таким образом, в нашем опыте на шарик снизу, из тазика, действовала сила Архимеда, которая выталкивала шарик на поверхность.

Итак, мы уже убедились в том, что предметы из разных материалов ведут себя в воде по – разному. Но это ещё не всё. У воды есть ещё один секрет : на её поверхности может плавать и «тонущий » материал, главное - придать ему нужную форму.

Пришло время проверить правильность моей гипотезы о том, что пластилин не утонет в воде, если придать ему определённую форму.

Опыт 3 : «Почему он не тонет , или всё зависит от формы?»

Нам понадобятся кусок пластилина и тазик с водой.

1) опускаем пластилин в воду – он естественно тонет;

2) теперь попробуем слепить из этого куска плошку и опустим её на воду.

Ура! Волшебство свершилось, тонущий материал плавает на поверхности!

Гипотеза подтвердилась!

То же самое происходит с большими кораблями , которые не тонут , а продолжают бороздить океаны.

Из своих наблюдений мы знаем, что металл тонет, а если построить из него огромный корабль , то он спокойно будет плавать по воде. Стальной корабль не тонет , потому что он вытесняет много воды. А мы знаем, чем больше какой-то предмет вытесняет воды, тем сильнее она выталкивает его. Ай да Архимед!

Заключение.

1. Я нашла ответ на свой вопрос «Почему корабли не тонут »

2. Гипотезы мои подтвердились.

3. Я узнала много нового про свойства воды, про закон Архимеда, про молекулы.

4. Конечно, есть еще много того, что я не понимаю, например, физические понятия, законы, формулы, но, думаю, в школе я смогу разобраться в этом вопросе подробнее.

А сейчас, я обязательно расскажу своим друзьям и знакомым о своих открытиях.

Список литературы :

1. Ушаков С. З. Плавание тел / С. З. Ушаков . – Москва : , 1961. – С. 279-288.

2. Перля З. Н. Корабли / З . Н. Перля : детская энциклопедия, том 3 «Числа и фигуры, вещество и энергия» . – Москва : «Издательство Академии Педагогических Наук РСФСР» , 1960. – С. 443-459.

3. Сахарнов С. В. Плывут по морям корабли / С . В. Сахарнов, К. Д. Арон // «Едем, плаваем, летаем» . – Москва : «Детская литература» , 1993. – С. 7-36.

4. Тугушева Г. П., Чистякова А. Е. Экспериментальная деятельность

детей среднего и старшего дошкольного возраста : Методическое пособие. - СПб.: ДЕТСТВО-ПРЕСС, 2009. –С. 68-70.

5. Использование Интернет-ресурса .

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.

А вы когда-нибудь задумывались, почему корабль не тонет? Если построить плот из древесины, то он сможет благополучно плыть по воде. Но если смастерить его из металла или же камня, то он погрузится на дно. Объяснить подобное явление не составит труда. Ведь или металла отличается от плотности дерева. Об этом рассказывают на уроках физики. Дело в том, что значительно меньше, чем плотность металла. При этом показатель выталкивающей силы воды значительно выше, чем показатель силы тяжести, которая действует на плот. С металлом же все несколько иначе. Его плотность достаточно высока, и не способна преодолеть В результате этого плот тонет. Но почему корабль не тонет сейчас, когда изготавливают их именно из металла?

Если обшить дерево

В былые времена корабли строили только из древесины. Но все меняется. Теперь судна строят из более надежного и крепкого материала - металла. Но почему корабль не тонет? Он же получается тяжелее? В чем причина? Может, внутри судна больше древесины, чем металла?

Если взять дерево и обшить его очень тонким листовым металлом, то конструкция не будет тонуть. Это явление можно объяснить, проведя некоторые подсчеты. Итак, средняя плотность конструкции будет меньше, чем Вот простые цифры. Если взять массу дерева 100 килограмм при плотности в 600 килограмм на метр кубический, а металлическую обшивку весом в 20 килограмм и плотностью 7800 килограмм на метр кубический, то общий вес судна будет составлять всего 120 килограмм, а объем - 0,168 метров кубических. Остается найти среднюю плотность конструкции. Для этого нужно массу разделить на объем. В результате получается примерно 714 килограмм на метр кубический. Данный показатель меньше, чем у воды. Это говорит о том, что деревянное судно, предварительно обшитое листовым металлом, тонуть не будет. Ведь плотность воды составляет 1000 килограмм на метр кубический.

Современные конструкции

Конструкция корабля достаточно проста. Можно не обшивать дерево металлом. Достаточно оставить внутри конструкции пустую полость, в которую вода попадать не будет. Конечно, это выражение немного не правильно. Полость будет заполнена воздухом. Ведь плотность этой смеси веществ составляет всего 1,29 килограмм на метр кубический.

Вот находясь на большой глубине. Ведь внутри конструкции существуют полости больших размеров, которые заполнены воздухом. Благодаря этому, плотность всего корабля значительно меньше плотности воды. В результате этого выталкивающая сила держит конструкцию на плаву.

Почему вода не попадает внутрь корабля

Конечно, если в полости попадет вода, то корабль неизбежно пойдет ко дну. Чтобы этого не произошло, в той части конструкции, которая располагается под водой, делаются перегородки. В итоге образуются отсеки. При этом делаются они герметичными. Благодаря этому, вода, попавшая в один отсек, не может попасть во второй. Если же в корпусе появилась пробоина, то судно ко дну не пойдет. Затоплен будет только тот отсек, куда поступает вода. Остальные же останутся заполнены воздухом.

Как перевозят грузы

Корабль, как правило, имеет вес. И он равен массе воды, объем которой занимает судно в море. Конечно, океанский корабль вряд ли будет плавать пустым. Обычно с помощью судна перевозят не только людей, но и большие грузы. Пустой корабль весит значительно меньше. Значит, и осаживаться в воде он будет неглубоко. Если же судно нагрузить, то оно осядет больше. Но почему корабль не тонет даже с большим грузом?

Обычно на корпусе судна проводится черта - ватерлиния. Корабль не должен погружаться под воду ниже этого указателя. В противном случае он будет перегружен, и любая большая волна может затопить конструкцию.

Грунистый Алексей

Исследовательский проект по теме: «Почему корабли не тонут? »

Образовательное учреждение: МБОУ «Гимназия №12»
Основной предмет: окружающий мир
Научный руководитель: Бассараб Светлана Николаевна , учитель начальных классов

1. Актуальность
Я склеил модель кораблика, но в воде он перевернулся и вскоре утонул. И тут я задумался над вопросом: Почему же настоящие корабли не тонут? Ведь они сделаны из железа и гораздо тяжелее моего деревянного кораблика.

2. Проблема .
Мне захотелось самому это понять с помощью опытов и самостоятельно найти ответ на вопрос «Почему корабли не тонут?» Ведь так хочется, чтобы мой кораблик поплыл!

3. Цель
Выяснить причины, позволяющие кораблям не тонуть и не переворачиваться.

4. Объект
5. Предмет
6. Задачи -Разработать серию опытов, позволяющих шаг за шагом выяснить условия, при которых тела плавают в воде.
-Подготовить описания опытов, чтобы каждый желающий мог легко их повторить и получить знания, позволяющие понять многие природные явления.

Собрать и проанализировать информацию о плавучести тел.

7. Гипотеза: Предположим, корабль имеет особенности строения, позволяющие не тонуть :

1. Материал, из которого изготовлен корабль, не дает ему утонуть.

2. Корабль не тонет, потому что он имеет особую форму

3. Корабль не тонет, потому что воздух внутри него держит его на плаву.

4. Секреты строения.
8 . Методы исследования:

Беседы с взрослыми;

Анкетирование одноклассников

Изучение научной литературы;

Работа с компьютером;

Наблюдения;

Проведение опытов, экспериментов.

Итак, можно начинать исследование.

Сначала я спросил у одноклассников. Были такие ответы:……………..

Опыт № 1 «Влияет ли материал, из которого сделан корабль, на его плавучесть?

Поочередно погружаем в воду предметы, сделанные из металла, дерева, стекла и пластмассы. Как видно, предметы из стекла и металла утонули, а из дерева и пластмассы – нет.

Объяснение: Я знал, что все окружающие нас предметы и вещества состоят из крошечных, не видимых взгляду частичек – молекул. Те тела, в которых молекулы располагаются очень близко друг к другу - обладают большей плотностью и быстрее идут ко дну. А тела, в которых молекулы расположены далеко друг от друга, обладают меньшей плотностью, поэтому остаются плавать на поверхности воды. У железа и стекла плотность больше плотности воды, и поэтому они утонули. Тела, плотность которых меньше плотности воды, свободно плавают по её поверхности

Современные корабли сделаны из металла.

Вывод: «Плавучесть» корабля не зависит от материала, из которого он изготовлен. Следовательно, гипотеза № 1 не верна.

Опыт № 2 Влияние формы на плавучесть корабля

Берем пластилин, погружаем его в воду и видим, что он утонул.

Придаем пластилину форму корабля, погружаем его в воду и видим, что он не утонул, а поплыл. Ура! Волшебство свершилось, тонущий материал плавает на поверхности!

Вывод: Корабль не тонет, потому что он имеет особую форму, гипотеза № 3 верна

Опыт № 3. Влияние воздуха на плавучесть корабля.

Берем два воздушных шарика, один из которых надуваем, и погружаем в воду.

Вода попала внутрь не надутого шарика, и он начал постепенно погружаться в воду. Надутый шарик не тонет,даже если надавить на него сверху рукой.

Вывод : Корабль не тонет, потому что воздух внутри него держит его на плаву, гипотеза № 3 верна.Оказывается, когда- то давно древнегреческий учёный Архимед исследовал проблему плавучести тел и сформулировал закон: на всякое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости, который известен сейчас как Закон Архимеда. Таким образом, в нашем опыте на шарик снизу, из таза, действовала сила Архимеда, которая выталкивала шарик на поверхность.

ИТОГ: Тело не утонет, если архимедова сила равна или больше веса тела. Железные суда проектируют и строят с таким расчётом, чтобы при погружении они вытесняли огромное количество воды, вес которой равен их весу в загруженном состоянии (это называется водоизмещением корабля). В этом случае на них будет действовать выталкивающая архимедова сила соответствующей величины. Вот одна из причин, почему корабли не тонут. Корабль внутри имеет множество пустых, наполненных воздухом помещений и средняя его плотность значительно меньше плотности воды. Именно поэтому он держит корабль на поверхности воды и не даёт затонуть. И корабль, даже с очень большим на борту грузом будет плыть по водам морей и океанов

Если железка не имеет ни одной дырочки, куда бы попал воздух, то она сразу же потонет в воде… А если смастерить кораблик по всем правилам науки - он спокойно будет держаться на плаву

4. Секреты строения.

Из энциклопедии я узнал: Корабли строят так, чтобы они в воде не тонули

Даже полностью гружённое судно не тонет. Потому что его контроль-отметка – грузовая ватерлиния – всегда находится над водой.

Днище корабля специально делают такой формы, что когда корабль наклоняется вбок, он волей – неволей стремится опять выпрямиться.

Палубы на корабле закрывают его нутро как хорошие крышки. Поэтому вода не попадает в него, и даже в самый сильный шторм корабль не становится заметно тяжелее. Конечно, если надежно задраены палубные люки.

У меня остался последний вопрос «Почему под воздействием волн суда не переворачиваются?»

Опыт №4

Я вспомнил, как у маленькой сестрички любимой игрушкой был Ванька-Встанька. Я решил использовать пустую пластиковую бутылку. В воде она плавала. Тогда я наполнил дно монетами, и бутылка встала…..

Вывод: Центр тяжести –ниже основной части бутылки, и поэтому при любой качке корабль не переваернётся.

ВЫВОД: Корабли не тонут потому что на них действует сила, действие которой впервые описал древнегреческий учёный Архимед.

Согласно выводам Архимеда на всякое тело, погружённое в жидкость, постоянно действует выталкивающая сила и величина её равна весу вытесненной этим телом воды. Если эта архимедова сила больше или равна весу тела, то оно не утонет.

10. Форма представления результатов
Иллюстрированная текстовая презентация и подготовка буклета с описанием опытов

11. Библиография

1. Энциклопедический словарь юного физика. М.: Педагогика Пресс,1995
2. Юный исследователь. М.: "РОСМЭН",1995

3. Ушаков С. З. Плавание тел / С. З. Ушаков: детская энциклопедия, том 3 «Числа и фигуры, вещество и энергия». – Москва: «Издательство Академии Педагогических Наук РСФСР», 1961. – С. 279-288.

Скачать:

Подписи к слайдам:

Выполнил: Грунистый Алексей, ученик 3 «В» класса Цель исследования: Выяснить причины, позволяющие кораблям не тонуть и не переворачиваться.
Задачи исследования: 1) Разработать серию опытов, объясняющие, что позволяет кораблям держаться на воде; 2) Подготовить описания опытов, чтобы каждый желающий мог легко их повторить и получить знания, позволяющие понять многие природные явления; 3) Собрать и проанализиро-вать информацию по теме.
Методы: 1) Беседы с взрослыми;2) Анкетирование3) Изучение научной литературы;4) Работа с компьютером;5) Наблюдения;6) Проведение опытов,;7) Сравнение и обобщение.

Материал, из которого изготовлен корабль, не дает ему утонуть.2. Корабль не тонет, потому что он имеет особую форму и строение. 3. Воздух внутри него держит корабль на плаву.4. На корабли в воде действует сила, позволяющая им держаться на плаву.
Гипотезы:
На вопрос «Почему не тонут корабли?»больше всего голосов ребята отдали ответу «неведомая сила выталкивает корабль из воды». А также ребята считают, что особое строение корабля влияет на его плавучесть.
Я решил в этом разобраться практическим путём.
Анкетирование одноклассников: Опыт 4,5. Воздух. Сила воды Вывод: корабль держится на плаву до тех пор пока вес вытесненной им жидкости будет больше или равен весу корабля
Опыт1. МатериалВывод: «Плавучесть» корабля не зависит от материала, из которого он изготовлен.
Опыт 2.Объём.
Вывод: Корабль не тонет, т. к. имеет большой объём
Опыт 3. Строение.Вывод:«Непотопляе-мость» корабля зависит от его строения
Опыт 3. Плотность воды.Вывод: плотность воды влияет на выталкивающую силу воды
Мои опыты Даже полностью гружённое судно не тонет. Потому что ватерлиния – всегда находится над водой.
Корабль имеет продолговатую форму, чем-то напоминающую глубокую тарелку. Палубы на корабле закрывают его как крышки.
Строение корабля
Грузовая ватерлиния-контроль-отметка, до которой можно загружать судно
Из энциклопедии я узнал
Оказывается, когда- то давно древнегреческий учёный Архимед исследовал проблему плавучести тел и сформулировал закон: на всякое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости.
МОИ НАБЛЮДЕНИЯ Я хожу в бассейн и замечал странную вещь. Когда я пытаюсь нырнуть и задержаться на дне, то ничего не получается.Какая –то сила меня выталкивает вверх.Что это за сила? Берем пластиковый стакан и ставим его в полный таз с водой, затем постепенно добавляем в стакан монетки, и наблюдаем как плавает стакан, а из тазика постепенно выливается вода. При добавлении 13 монет стакан утонул. Взвешиваем стакан с монетами и стакан с вытесненной водой и видим, что вес стакана с монетами больше.
Выталкивающая сила воды
Вес стакана больше веса выталкивающей силы воды
Вес стакана меньше веса выталкивающей силы воды
Меньше12 монет
Больше 12 монет
.
ВЫВОДЫ:
2. Корабль будет находиться на плаву до тех пор, пока его вес будет меньше или равен весу вытесненной им жидкости, что достигается в том числе и наличием прослойки воздуха в отсеках корабля.
3.Выталкивающая (подъемная) сила зависит от плотности жидкости. Следовательно, в море, где вода солёная (с большей плотностью), выталкивающая сила, действующая на корабль больше, чем в реке или озере, где вода пресная.
4. Корабли специально строят такой формы и такого строения, чтобы они не тонули.
1. Корабли не тонут, потому что на них действует выталкивающая (подъемная) сила, по закону Архимеда, направленная вверх и равная весу жидкости, вытесненной кораблем.