Реферат по Физике ученика 7 р класса Асланова Эльшада На тему: «Воздухоплавание Плавание судов»

Архимед ( до н.э.) Древнегреческий ученый, математик и изобретатель, родился в Сиракузах

Архимед ( 287 – 212 гг. до н.э.) Архимед посвятил себя математике и механике. Сконструированные им аппараты и машины воспринимались современниками как чудеса техники. Он открыл закон об удельном весе и изучал теорию подъемных механизмов. Среди его изобретений – Архимедов винт, устройство для поднятия воды или сыпучих материалов, таких как песок. Архимед говорил о рычаге, теорией которого он занимался: «Дайте мне точку опоры, и я переверну весь мир».

Закон Архимеда формулируется так: Архимедова сила, действующая на погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (или газа), вытесненной телом

В жидкость погружено тело в виде прямоугольного параллелепипеда высотой h и площадью основания S Разность давлений на нижнюю и верхнюю грани есть: Δp = p 2 – p 1 = ρgh. Поэтому выталкивающая сила будет направлена вверх, и ее модуль равен F A = F 2 – F 1 = SΔp = ρgSh = ρgV, где V – объем вытесненной телом жидкости, а ρV – ее масса

Сила Архимеда Причина возникновения выталкивающей силы в разности сил на разных глубинах

Архидед открыл три условия, которые стали основой науки о плавании 1. Если F АРХ.>mg - тело всплывает, до тех пор, пока силы не уравновесятся. 2. F АРХ.

Условие плавания тел Если плотность тела больше плотности жидкости, то тело в ней тонет. Если плотность тела меньше плотности жидкости, то тело в ней всплывает. При равенстве плотностей тела и жидкости, тело плавает.

Плавание судов

Использование человеческой силы Древние египтяне уже около 4000 г до н.э. умели строить лодки из тростника. Древние греки и римляне плавали на весельных галерах.

Сила ветра Между 700 и 1000 г. Н.э. викинги на своих знаменитых длинных лодках завоевали чуть ли не всю Северную Европу. В 16 веке парусные корабли – галеоны – использовались в качестве грузовых и военных судов.

С помощью колес, которые отбрасывали при вращении воду назад, заставляя судно двигаться вперед. В начале 19 века пароходы начали понемногу вытеснять парусные суда. Первые пароходы имели огромные колеса с лопастями.

Судно с винтом. Большое влияние на конструкцию современного судна оказали разработки инженера Исамбарда Кингдома Брунеля. Созданный им корабль «Великобритания» произвел революцию в кораблестроении. Спущен в 1843 году. Имел гребной винт и цельнометаллический корпус.

Пароходам требовалось много топлива(угля), и поэтому они имели громадные размеры. «Титаник»

Дизельные двигатели

Атомные двигатели

В течение всей нашей истории многие изобретали крылья, похожие на птичьи, но люди не понимали, что мускулы их рук слишком слабы, чтобы заставить их двигаться.

В 1752 году произошло событие, казалось бы, никак не связанное с воздухоплаванием. Американским физиком Франклином были обнаружены электрические свойства тел взаимопритягиваться и отталкиваться друг от друга. Братья Этьен и Жозеф Монгольфье, увлекавшиеся вопросами динамического воздухоплавания, а также пытавшиеся экспериментировать с оболочками, наполняемыми водородом, знакомые с этим открытием, пришли к выводу, что причиной подъема облаков является их электризация. С целью получения газа, обладающего электрическими свойствами, они начали сжигать мокрую солому и шерсть. Этот материал они использовали по аналогии с процессами, происходящими в электрографе, а воду добавляли для получения пара, схожего с составом облаков. Свои шары (вначале они были прямоугольных форм и только затем сферические) они называли аэростатическими машинами. Один из таких шаров, диаметром 3,5 метра, был показан родным и знакомым. Шар, поднявшись на высоту 300 метров, продержался в воздухе около 10 минут. После этого братья- Монгольфье построили оболочку диаметром более 10 метров, она была сделана из холста, в верхней части изнутри оклеена бумагой и усилена веревочной лентой. Демонстрация этого шара состоялась на базарной площади в городе Анноне 5 июня 1783 года. Был составлен протокол, который отразил все подробности полета. Шар поднялся на высоту до 500 метров и продержался в воздухе около 10 минут, пролетев при этом 2 километра. В 1752 году произошло событие, казалось бы, никак не связанное с воздухоплаванием. Американским физиком Франклином были обнаружены электрические свойства тел взаимопритягиваться и отталкиваться друг от друга. Братья Этьен и Жозеф Монгольфье, увлекавшиеся вопросами динамического воздухоплавания, а также пытавшиеся экспериментировать с оболочками, наполняемыми водородом, знакомые с этим открытием, пришли к выводу, что причиной подъема облаков является их электризация. С целью получения газа, обладающего электрическими свойствами, они начали сжигать мокрую солому и шерсть. Этот материал они использовали по аналогии с процессами, происходящими в электрографе, а воду добавляли для получения пара, схожего с составом облаков. Свои шары (вначале они были прямоугольных форм и только затем сферические) они называли аэростатическими машинами. Один из таких шаров, диаметром 3,5 метра, был показан родным и знакомым. Шар, поднявшись на высоту 300 метров, продержался в воздухе около 10 минут. После этого братья- Монгольфье построили оболочку диаметром более 10 метров, она была сделана из холста, в верхней части изнутри оклеена бумагой и усилена веревочной лентой. Демонстрация этого шара состоялась на базарной площади в городе Анноне 5 июня 1783 года. Был составлен протокол, который отразил все подробности полета. Шар поднялся на высоту до 500 метров и продержался в воздухе около 10 минут, пролетев при этом 2 километра.

В 1783 году взлетел первый аппарат, изобретенный человеком: шар, поднявшийся в воздух благодаря тому, что был наполнен горячим воздухом. Шар пролетел 9 км. Один из братьев Монгольфье

Виды воздушных шаров По принципу работы и применению воздушные шары делятся на несколько групп: аэростаты(по-гречески аэро – воздух, стато – неподвижный) – воздушные шары, которые перемещаются только за счёт ветра; Стратостаты – воздушные шары, применяемые для изучения верхних слоев атмосферы; Дирижабли – управляемые воздушные шары, имеющие двигатель и воздушный винт; Воздушные зонды – воздушные шары наполненные газом с малой плотностью. Эти шары снабжены аэро-, фото- и радио-аппаратурой и используются для метеорологических наблюдений. В атмосфере Земли они поднимаются на высоту км. Для того чтобы, узнать какой груз способен поднять воздушный шар, следует знать его подъёмную силу. Подъёмная сила равна разности силы Архимеда и действующей на шар силы тяжести. F=F А - F Т

Дирижабли – значит «управляемый» Первый полет дирижабля «Франция» был в 1884 году.

Французский инженер Анри Жиффар открыл эру моторного воздухоплавания ФРАНЦУЗСКИЙ ИНЖЕНЕР АНРИ ЖИФФАР ОТКРЫЛ ЭРУ МОТОРНОГО ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ. ОН ПОДНЯЛ НАД ПАРИЖСКИМ ИППОДРОМОМ ПЕРВЫЙ В МИРЕ ДИРИЖАБЛЬ ЗАПОЛНЕННЫЙ ВОДОРОДОМ 44-МЕТРОВЫЙ СИГАРООБРАЗНЫЙ БАЛЛОН МАССОЙ 160 КГ С ПАРОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ МОЩНОСТЬЮ 3 ЛОШАДИНЫЕ СИЛЫ, ЧЕГО ДОСТАТОЧНО ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ БОЛЬШОГО ПРОПЕЛЛЕРА СО СКОРОСТЬЮ 120 ОБОРОТОВ В МИНУТУ. ДИРИЖАБЛЬ ЖИФФАРА, ЛЕТЯ СО СРЕДНЕЙ СКОРОСТЬЮ 10 КМ/Ч, ПОКРЫЛ РАССТОЯНИЕ ОКОЛО 30 КМ. В 1872 ГОДУ НЕМЕЦКИЙ ИНЖЕНЕР ПАУЛЬ ХЕНЛЕЙН ПЕРВЫМ ОСНАСТИЛ АНАЛОГИЧНЫЙ АППАРАТ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, РАБОТАВШИМ НА ГАЗЕ, А В 1883 ГОДУ ОПЯТЬ- ТАКИ ФРАНЦУЗЫ, БРАТЬЯ АЛЬБЕР И ГАСТОН ТИССАНДЬЕ, СНАБДИЛИ ЕГО ЭЛЕКТРОМОТОРОМ.

Много аварий. 6 мая 1937 года дирижабль «Гинденбург» загорелся и рухнул на землю во время посадки недалеко от Нью – Йорка. В катастрофе погибло 35 человек из 97 находившихся на его борту. После этого использование дирижаблей наполненных водородом, в транспортных целях прекратили.

Но и сегодня, спустя 200 лет, люди до сих пор используют воздушные шары. Стремятся установить рекорд – совершить беспосадочный полет вокруг земного шара.

В наши дни воздушные шары – достояние индустрии развлечения и спорта. Специальные шары – зонды используются для получения информации о погоде, проведения научных экспериментов и сбора данных о процессах в верхних слоях атмосферы.

Первые самолеты – какие они? У первых летательных аппаратов, управляемых человеком, не было двигателей. Это планеры. Их надо было запускать с холмов или с тросов, подвешенных на большой высоте, чтобы они могли подняться.

17 декабря 1903 года американцы братья Райты, установили автомобильный двигатель на один из своих планеров, осуществили полет первого аэроплана в истории продолжительностью в 12 секунд на расстояние в 30 м.

Поршневые двигатели.

Турбовинтовые и турбореактивные двигатели.

Вертолеты.

В наши дни множество типов летательных аппаратов используется в самых разных целях: коммерческих, военных, гражданских и даже развлекательных. Самолеты и вертолеты – это летательные аппараты тяжелее воздуха, которые держаться в воздухе благодаря крыльям или лопастям винта. Воздушные шары и дирижабли летают благодаря тому, что наполнены легким газом.

Спасибо за внимание