Урок давление жидкости на дно и стенки сосуда
Конспект урока по теме:
«Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда»
7 класс
1) Приветствие учащихся, проверка готовности их к уроку.
2) Вопрос: Поднимите руку те, кто умеет плавать? А кто из вас умеет нырять? Скажите, пожалуйста, а на любую ли глубину может нырнуть человек? А почему? Что ему мешает?
Что нужно знать, чтобы ответить на этот вопрос? (Какое давление жидкости на разной глубине и какое давление может выдержать человек)- то есть формулу для расчета давления внутри жидкости.
Вопрос: Какая тема нашего урока? Что мы должны сделать на уроке?
Тема: «Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда»
- Получить формулу для расчета гидростатического давления;
- Научиться решать задачи на формулу гидростатического давления;
- Узнать где используется гидростатическое давление на практике;
- Учитель – познакомиться с гидростатическим парадоксом.
Если вы вспомните наш прошлый урок, то на нем шла речь о давлении в жидкости, и мы с вами сделали вывод – какой? (внутри жидкости существует давление и с глубиной давление увеличивается, а на одном уровне оно одинаковое).
Давление, производимое жидкостью на дно и стенки сосуда, называется гидростатическим.
Сейчас мы с вами попытаемся вывести формулу для расчета гидростатического давления и с помощью формулы докажем сделанные нами выводы, а чуть позже ответим на вопрос, который я вам задала в начале.
Вопрос: Как вы думаете: от чего может зависеть давление жидкости на дно и стенки сосуда? (учащиеся выдвигают гипотезы, учитель записывает версии на доске)
3) Вывод формулы: P=pgh
4) Вопрос: Скажите мне, пожалуйста, зависит ли давление жидкости от площади дна сосуда? Есть ли площадь дна сосуда в формуле? Нет, не зависит.
Оказывается, что если в сосуды с разной формой дна налить одну и ту же жидкость до одинакового уровня, то давление на дно сосудов будет одинаковым. Это явление было открыто французским ученым Блезом Паскалем в 1848 году и получило название «гидростатический парадокс» (парадоксом называют неожиданное явление, не соответствующее обычным представлениям).
Учебник стр.116 (+ слайд презентации)
Сделаем вывод: Проанализировав формулу, мы с вами видим, что давление жидкости на дно стенки сосуда зависит только от плотности жидкости, высоты столба жидкости, ускорения свободного падения и не зависит от площади дна сосуда, формы сосуда и массы жидкости, налитой в него.
Ваши предположения подтвердились или оказались неверными?!
Кто был прав?
5) Работа с формулой: Как рассчитать высоту столба жидкости? Плотность жидкости? ( Работа с треугольником – помощником.)
Закрепление знаний:
Вопросы: (отвечают на баллы, баллы выставляет в тетрадь ученик)
- Куда бы вы перелили сок из литровой банки, чтобы его давление на дно сосуда стало больше – в пятилитровую кастрюлю или литровую бутылку? Почему?
- В каком случае давление на дно бака больше: когда он заполнен керосином, бензином или нефтью (таблица плотностей стр. 63)? Ответ объясните.
- Почему пловец, нырнувший на большую глубину, испытывает боль в ушах?
- На рисунке изображены три сосуда, заполненные керосином. Что можно сказать о массах керосина в сосудах? О давлении на дно сосудов? О силах давления на дно сосудов?
5.На рисунке изображены три сосуда с разными жидкостями. Площади дна сосудов равны. В первом сосуде находится вода, во втором спирт, в третьем – ртуть. В каком сосуде давление максимальное на дно сосуда? В каком минимальное?
6. Почему, если глубоководную рыбу быстро вытащить на поверхность моря, то ее внутренние органы раздуваются и рыба гибнет?
6) Решение задач:
Вопрос: Кто знает, где находится самое глубокое место на Земле, и какова его глубина?
1) В 1948 году швейцарский ученый Отто Пиккар сконструировал глубоководный аппарат – батискаф, который мог опускаться самостоятельно, без помощи корабля, погружаться в воду и всплывать на поверхность. В таком аппарате в 1960 году его сын Жак Пиккар достиг дна Марианского желоба в Тихом океане на глубине 11,5 км. Какое давление при этом испытывал батискаф?
(Ответ: Р = 1030*10*11500=118450000Па =1184,5МПА)
2) На какую глубину может нырнуть нетренированный пловец в озеро, если без последствий он выдерживает давление 10 кПа? (Ответ: 1 м)
7) Показ видеоролика: «На какую глубину может погрузиться человек?» – 2 минуты
8) Презентация «Аппараты для исследования морских глубин» – сообщение обучающегося – 2 минуты.
9) Контроль знаний: Работа с тестом – 3 минуты (2 варианта)
Потом взаимопроверка и разбор заданий: (2 минуты)
Критерии оценивания:
0-2 балла | 3 балла | 4 балла | 5 баллов |
2 | 3 | 4 | 5 |
10) Домашнее задание:
Параграф №40, вывод формулы воспроизводить;
Упр. 17(3) решить; стр.120 «Это любопытно» прочитать.
*Рассчитайте силу давления молока или сока на дно пакета (пакет должен иметь форму прямоугольного параллепипеда)
11) Подведение итогов:
Выставление оценок за урок: по баллам – из тетради для фиксирования баллов.
Рефлексия: Прием «Улыбка»
Учитель: Закройте глаза и вспомните приятные моменты нашего урока. Я рада, что вы на протяжении всего урока были внимательны. Я хочу, чтобы все, кто работал хорошо, улыбнулись мне, а кто чувствует в себе потенциал работать еще лучше – поаплодировали себе!
12) Практическое задание:
А теперь давайте применим полученные знания на практике и выполним практическое задание:
Задание:
1) Рассчитайте давление воды на дно стакана.
(Что вам понадобится для этого – линейка и таблица плотностей)
2) Какой высоты столб спирта производил бы такое же давление?
Критерии оценивания: одно задание «4», два задания – «5».
Время выполнения – 8 минут.
Урок закончен. До свидания!
Источник
Цель урока: организовать деятельность учащихся по изучению зависимости давления жидкости от высоты столба жидкости и ее плотности.
Образовательные: активизировать знания учащихся о причинах возникновения давления жидкости; создать условия для овладения учащимися формулы для расчета давления жидкости на дно и стенки сосуда; продолжить работу по формированию навыков научного познания мира.
Развивающая: формировать умение наблюдать физические явления, анализировать их, делать выводы, развивать экспериментальные навыки, формировать моральные, волевые и эстетические качества личности.
Технические средства: персональный компьютер; мультимедиапроектор; видеоматериалы на магнитных и оптических носителях информации; демонстрационный экран.
для обучающегося: тетрадь, учебник, карточки с заданиями.
– личностные: формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию; формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики; формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, мировоззрению, культуре; готовности и способности вести диалог с другими людьми и достигать в нем взаимопонимания, формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, взрослыми в процессе образовательной деятельности;
– предметные: измерять давление жидкости на дно и стенки сосуда; понимать смысл формулы и применять ее на практике; владеть расчетным способом для нахождения давления жидкости на дно и стенки сосуда; использовать полученные знания в повседневной жизни; использовать метод научного познания, проводить наблюдение опытов, обнаруживать зависимость между плотностью жидкости и высотой столба жидкости, объяснять полученные результаты, делать выводы; кратко и четко отвечать на вопросы по закреплению материала.
– метапредметные: умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учебе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности; умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата; владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности; умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение и делать выводы; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение.
Этап урока, цель этапа
Содержание этапа
Деятельность учителя
Деятельность учащихся
Форма работы
УУД
- Организационный момент
Приветствие
Проверка отсутствующих.
Здравствуйте! Я рада видеть вас! Уверена, наша работа будет успешной. Сегодня вы физики-экспериментаторы, и участвуете в научном познании мира.
Проверяют готовность к уроку.
Приветствуют учителя.
Фронтальная
смыслообразование (Р), целеполагание (П), планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками (К)
- Целеполагание
Беседа.
Объявление темы, постановка цели урока
Учитель: тест 1.
Групповая работа
Сформулируйте пожалуйста тему урока
Какие цели будут стоять перед нами на уроке?
Учитель: Вокруг нас много жидкостей. Одни из них движутся, например, вода в реках или нефть в трубах, другие – покоятся. При этом все они имеют вес из-за притяжения к земле, и поэтому давят на дно и стенки сосуда, в котором находятся. Действует ли жидкость на дно и стенки сосуда, если действует, то как?
Обратимся к опытам: В стакане налита вода. Вода находится в покое.
Какой слой жидкости давит на точку А , на точку В? Какая точка находится под большим давлением?
(запись в ДК: чем глубже, тем больше давление) в столбец понятия, полученные на основе жизненного опыта.
Как говорил академик Ландау Л.Д. «Верховным судьей всякой физической теории является опыт». Проделаем опыт. (ученик выполняет опыт у доски) Опыт: в стакане из пластмассовой бутылки проделаны отверстия на разной высоте, закрытые вставленными в них спичками. Наливает воду в сосуд и одновременно вытаскивает спички. Все наблюдают, что струи жидкости с разной высоты отклоняются на разное расстояние (рис. 2). Сделаем вывод о давлении жидкости на стенки сосуда и запишем его в ДК эксперимента. (чем больше высота столба жидкости, тем больше давление на дно и стенки сосуда)
Отлично, а как вы думаете только ли от высоты столба жидкости зависит давление на дно и стенки сосуда? А давайте проверим от чего еще?
В тетради:
Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда
Ставят цели.
Отвечают на вопросы
Эвристическая беседа
Проговаривание последовательность действий на уроке (Р) формирование познавательной инициативы (П) постановка учебной задачи (Р)
учет разных мнений (К); использование критериев для обоснования своего суждения (К).
Опыт: Берет два сосуда одинаковой формы (две одинаково отрезанные сверху пластмассовые бутылки), на одинаковом расстоянии от верха в них проделаны отверстия, закрытые спичками. В один сосуд наливает подсолнечное масло, в другой — воду до того же уровня. Располагает сосуды рядом и одновременно открывает отверстия, вынимая спички. Ученики наблюдают картину изображенную на рисунке. Давайте сделаем вывод из этого опыта и запишем его в ДК эксперимента.
В тетради:
Ставят цели.
- Изучение новых знаний и способов деятельности
Работа у доски с комментированием по образцу.
(запись в ДК: чем глубже, тем больше давление)
Опыт: Берет два сосуда одинаковой формы (две одинаково отрезанные сверху пластмассовые бутылки), на одинаковом расстоянии от верха в них проделаны отверстия, закрытые спичками. В один сосуд наливает подсолнечное масло, в другой — воду до того же уровня. Располагает сосуды рядом и одновременно открывает отверстия, вынимая спички. Ученики наблюдают картину изображенную на рисунке. Давайте сделаем вывод из этого опыта и запишем его в ДК эксперимента.
Другой ученик показывает опыт: берет два сосуда из пластмассовых бутылок, имеющие разные площади дна, делает отверстия в боковых стенках на одинаковой высоте и закрывает их. Наливает в сосуды воду до одного и того же уровня. Одновременно открывает отверстия. Просит сказать: «Что наблюдаете?» и объяснить явление. Ученики наблюдают картину изображенную на рисунке.
.
самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели; умение делать предположения и обосновывать их; выбор критериев для обоснования своего суждения, синтез — составление целого из частей, в том числе самостоятельное достраивание с восполнением недостающих компонентов (П)
Анализ, синтез, сравнение, обобщение, аналогия, классификация (П); осознание и произвольное построение речевого высказывания (П);
выражение своих мыслей с достаточной полнотой и точностью (К);
«Зависит ли давление на дно сосуда от его площади? Почему?»
Сформулируйте теперь итоговый вывод, объединяющий сделанные ранее выводы к которым мы пришли с помощью приборов. Итоговый вывод делают ученики: давление жидкости зависит от уровня высоты жидкости, от рода жидкости, и не зависит от площади дна сосуда. (с помощью ДК эксперимента) (запись в тетрадь)
Давайте проверим по учебнику, откройте пожалуйста страницу 114 и зачитайте определение написанное там?
Правильно, а теперь давайте эти опыты подтвердим математическим путем и получим формулу для расчета давления жидкости.
Это равенство иллюстрирует не только способ вывода формулы для вычисления гидростатического давления. Оно также показывает, что формула p = ρgh является частным случаем определения давления – формулы p = F/S.
Дети выполняют эксперимент по намеченному плану, делают выводы. Один человек от каждой группы оглашает результаты.
Записывают формулу в тетрадь.
Записывают единицы измерения в тетрадь.
аргументация своего мнения и позиции в коммуникации (К);
выполнение пробного действия (Р); фиксирование индивидуального затруднения в пробном действии (Р); волевая саморегуляция в ситуации затруднения (Р);
- Закрепление изученного материала
Работа у доски
Физкультминутка
Раз, два, три , четыре,
Руки выше, руки шире.
Поворот направо, влево,
Всё мы делаем умело
Одну ногу поднимаем,
Этим площадь уменьшаем.
А давление растёт,
Прыгнем – вовсе пропадёт!
Водолаз в жестком скафандре может погружаться на глубину 250 м, искусный ныряльщик – на 20 м. Определите давление воды в море на этих глубинах
Определите давление на глубине 0,6 м. в воде, керосине, ртути. (решают: в воде – ученик у доски, в керосине – ученики 1 ряда, в ртути – ученики 2 ряда) ( учебник упражнение 17 № 1)
Первая задача решается вместе с учителем, вторая у доски. Один ученик решает задачи у доски, остальные пишут в тетради.
Анализ, синтез, сравнение, обобщение, аналогия, классификация (П); извлечение необходимой информации из текстов (П); моделирование и преобразование моделей разных типов (предметы, схемы, знаки и т.д.) (П); использование знаково-символических средств (П); выполнение действий по алгоритму (П); построение логической цепи рассуждений (П).
- Рефлексия
Достигли ли вы целей поставленных вначале урока?
Что нового узнали на уроке?
Я удивлен…
Мне удалось…
Мне интересно…
Я понял…
Я узнал…
Оцените свою работу на уроке, какую оценку вы себе поставите.
Учитель. Сегодня на уроке мы узнали от чего зависит давление на дно и стенки сосуда. Мне очень интересно было работать с вами. Вы показали отличный уровень подготовки к уроку. Теперь вы знаете, что давление жидкости на дно и стенки сосуда зависит от плотности жидкости высоты столба жидкости и ускорения свободного падения. Спасибо дети за урок.
Выставление оценок.
Поднимают разноцветные карточки.
(П) рефлексия способов и условий действия; контроль и оценка процесса и результатов деятельности;
(Р) выделение и осознание учащимся того, что уже усвоено и что еще нужно усвоить, осознание качества и уровня усвоения.
(К) владение монологической и диалогической формами речи в соответствии с грамматическими и синтаксическими нормами родного языка.
- Домашнее задание
§ 39-40, вопросы. Упражнение 17 (2)
Источник
Тема урока :
«Давление жидкости. Расчет давления на дно и стенки сосуда».
Цели урока:
Образовательные:
Выяснить причину давления жидкости.
Вывести формулу, позволяющую рассчитать давление жидкости на дно и стенки сосуда.
Развивающие:
развивать учебно- познавательную, коммуникативную компетенцию при решении задач и постановке эксперимента ( умение анализировать и делать вывод, выделять главное, проводить рефлексию своей деятельности, оценивать результат, умение общаться в группе ).
Воспитательные:
приучать обучающихся к доброжелательному общению, взаимопомощи, к самооценке, умению слушать друг друга.
Тип урока: изучение нового материала
Применяемые методы, педтехнологии: технология проблемного обучения, использование элементов ИКТ технологии.
Формы работы: фронтальная, индивидуальная.
Используемые средства обучения: проектор, ноутбук, экран, прибор для демонстрации давления жидкости, пластиковые бутылки с водой.
Ход урока.
I. Вступительное слово учителя.
Учитель: Здравствуйте, ребята. Поднимите руки те, кто умеет плавать? Нырять? А как вы думаете, на какую глубину в воду может погрузиться человек без специального снаряжения и почему?
Учитель выслушивает ответы обучающихся. Обучающиеся называют разную глубину погружения.
Учитель: Ваши предположения о глубине погружения человека в воду мы проверим сегодня на уроке, темой которого является ……(обучающиеся добавляют) давление жидкости.
Формулируется учителем проблемное задание: рассчитайте давление воды на названной вами глубине на человека. С этим заданием обучающиеся справиться не могут, так как у них нет соответствующих знаний по данной теме, поэтому они формулируют цели урока.
Цели урока:
Выяснить причину давления жидкости.
Вывести формулу, позволяющую рассчитать давление жидкости на дно и стенки сосуда.
II. Объяснение нового материала.
Демонстрация опыта. Учитель берет цилиндрический сосуд, дно которого заменяет пленка, и наливает в него воду.
Учебная проблема: Почему у сосуда прогнулось дно? (уч-ся: вода давит на дно сосуда).
Учитель предлагает выяснить, почему возникает это давление.
Наводящие вопросы:
Испытывает ли жидкость действие силы тяжести
Если жидкость разбита на слои, будет ли верхний слой давить на нижний?
Определение: Давление, оказываемое покоящейся жидкостью, называется гидростатическим .
Учитель: Как вы думаете, от чего будет зависеть давление жидкости?
Обучающиеся выдвигают свои предположения:
От высоты столба жидкости;
От рода жидкости.
Давайте проверим наши предположения с помощью опытов. Для этого используем
Жидкостный манометр;
Прибор для демонстрации давления жидкости;
Жидкости разных плотностей.
Опыт: Присоединить прибор для демонстрации давления жидкости с жидкостным манометром. Опустить его в первую жидкость (воду).
Перемещать прибор на одном уровне воды (сделать вывод).
Опустите в воду прибор для демонстрации давления жидкости на ½ высоты пластиковой бутылки и на дно. Понаблюдайте, как изменяется уровень воды в трубке (сделать вывод).
Опустите прибор для демонстрации давления жидкости во вторую жидкость (соленую воду). Понаблюдайте, как изменяется уровень воды в трубке (сделать вывод).
Презентация: Вывод формулы давления жидкости на дно и стенки сосуда.
Решим задачу для сосуда, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда
Рассчитаем давление жидкости на дно сосуда:
О чем говорит нам эта формула? Какие из нее вытекают следствия?
Давление на дно зависит только от плотности и высоты столба жидкости;
Можно рассчитать давление жидкости, налитой в сосуд любой формы;
Можно вычислить давление на стенки сосуда (так как давление на одной и той же глубине одинаково по всем направлениям).
III. Закрепления материала.
Решение обсуждается со всеми вместе.
1. Сравните давления в этих трёх сосудах
Рисунок 1
Определите, у какой жидкости давление на дно больше.
Рисунок 2
В два цилиндрических сосуда разной формы налита вода равной массы. Одинаково ли давление на дно сосудов
Рисунок 3
В сосуде с керосином два отверстия закрыты резиновыми плёнками. Одинаково ли будут прогнуты резиновые плёнки?
Рисунок 4
В сосуде с молоком, имеющем форму, указанную на рисунке, два одинаковых отверстия закрыты тонкой резиновой пленкой. Одинаково ли будут прогнуты резиновые пленки в отверстиях сосуда?
Рисунок 5
Обучающийся делает доклад по теме:
«Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин».
IV. Решение задач.
Задача 1.
Какое давление на дно канистры оказывает находящаяся в ней вода, если высота его слоя равна 50 см?
Задача 2.
Определите высоту столба керосина, который оказывает давление на дно сосуда равное 8*103 Па (плотность керосина 800 кг/м3).
Задача 3.
В цистерне, заполненной нефтью, имеется кран, перекрывающий отверстие площадью 0,003 м2. На какой глубине от поверхности нефти расположен этот кран, если нефть давит на него с силой 48 Н.
V. Информация о домашнем задании.
У вас на столах лежат листочки. На них записано ваше домашнее задание. Посмотрите на них. Домашнее задание состоит из нескольких этапов: прочитать параграф, ответить на вопросы теста, выполнить упражнение и задание на дополнительную оценку.
Домашнее задание
1. Прочитать §38, ответить на вопросы.
2. Упражнение 15(1).
3. Составьте тексты из фраз А, Б, В, Г, Д.
Давление внутри жидкости…
А.
на разных уровнях жидкости…
на одном и том же уровне жидкости во всех точках…
Б.
одинаково.
неодинаково.
В. Представим себе, что в цилиндрическом сосуде имеется вода. Мысленно разделим ее на тонкие горизонтальные слои. Давление жидкости…
во всех точках самого верхнего слоя…
во всех точках самого нижнего слоя…
Г.
одинаково и …
неодинаково и …
Д.
наименьшее.
наибольшее.
4*. Имеются стакан воды и линейка. Определить давление на дно стакана, если в воде будет растворено 20 г соли.
I V. Подведение итогов урока.
Учащиеся отвечают на вопросы учителя.
О чем вы узнали сегодня на уроке?
Что научились делать?
Какие есть вопросы по теме урока?
Как вы себя чувствовали на уроке?
Заканчивая наш урок, выполним еще одно упражнение. Возьмите карточки с изображением смайлика. Поднимите карточку, соответствующую вашему настроению, которое вы получили на данном уроке.
Качественные задачи:
Почему вода из ванны вытекает быстрее, если в нее погружается человек?
Воду, которая была в узкой мензурке, перелили в широкую банку. Изменилось ли давление воды на дно?
Почему пловец, нырнувший на большую глубину, испытывает боль в ушах?
Почему вода из самовара вытекает сначала быстро, а потом все медленнее и медленнее?
Из отверстия, находящегося в нижней части сосуда сбоку, бьет струя воды. Как сделать, чтобы струя вытекала все время под постоянным давлением, несмотря на то, что уровень воды в сосуде по мере ее вытекания все время понижается?
Из небольшого отверстия в боковой стенке сосуда вытекает струйка воды. Что произойдет с этой струёй, если сосуд начнет свободно падать? Сопротивлением окружающего воздуха пренебречь.
Как изменяется объем пузырька воздуха, когда этот пузырек поднимается со дна водоема на поверхность?
Герметически закрытый бак залит водой полностью, только на дне его имеется пузырек воздуха. Высота воды в баке Н. Каким станет давление на дно, когда пузырек всплывет?
Доклад по теме:
«Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин»
Из формулы гидростатического давления следует, что во всех местах жидкости, находящихся на одной и той же глубине, давление жидкости одно и то же. С увеличением глубины оно возрастает. Особенно больших значений оно достигает на дне морей и океанов. Например, на глубине 10 км давление воды составляет около 100 миллионов паскалей!
Несмотря на огромное давление, существующее на таких глубинах, и здесь обитают некоторые животные: различные иглокожие, ракообразные, моллюски, черви, а также глубоководные рыбы. Организм этих животных приспособлен к существованию в условиях большого давления, и точно такое же давление имеется внутри их.
Сюда не доходит солнечный свет (он угасает уже на глубине 180 м), и потому здесь царствует мрак. Обитатели глубин либо слепые, либо, наоборот, имеют очень развитые глаза. Некоторые из глубоководных животных светятся собственным светом.
Человек начал осваивать подводный мир еще в глубокой древности. Опытные, хорошо тренированные ныряльщики (ловцы жемчуга, собиратели губок), задерживая дыхание на 1-2 мнн, погружались без всяких приспособлений на глубину 20-30 (а иногда и более) метров.
Опускаться на очень большие глубины человек без специального снаряжения не может. Этому мешает как отсутствие воздуха, так и огромное гидростатическое давление, прогибающее ребра грудной клетки настолько, что они могут не выдержать и сломаться.
Для увеличения времени пребывания под водой люди вначале использовали дыхательные трубки из тростника, кожаные мешки с запасом воздуха, а также “водолазный колокол” (в верхней части которого при погружении в воду образовывалась “воздушная подушка”, из которой человек и получал воздух).
Следует иметь в виду, однако, что дышать через трубку, выступающую над поверхностью воды, можно лишь тогда, когда глубина погружения не превышает 1,5 м.
На больших глубинах разность между давлением воды, сжимающим грудную клетку, и давлением воздуха внутри ее возрастает настолько, что у человека уже не хватает сил увеличивать объем грудной клетки при вдохе и наполнять свежим воздухом легкие.
На глубине, превышающей 1,5 м, можно дышать только таким воздухом, который сжат до давления, равного давлению воды на данной глубине.
В 1943 г. французами Ж. Кусто и Э. Ганьяном был изобретен акваланг – специальный аппарат со сжатым воздухом, предназначенный для дыхания человека под водой (рис. 101). Благодаря этому изобретению плавание под водой стало увлекательным и распространенным видом спорта.
Рисунок 101. Акваланг.
Акваланг позволяет находиться под водой от нескольких минут (на глубине около 40 м) до часа и более (на небольших глубинах). Спуски с аквалангом на глубины более 40 м не рекомендуются, так как вдыхание воздуха, сжатого до большого давления, может привести к азотному наркозу. У человека нарушается координация движений, мутится сознание.
При подводных работах на разных глубинах используют специальные водолазные скафандры. Если скафандр мягкий (резиновый), то глубина погружения обычно не превосходит нескольких десятков метров.
На больших глубинах человек может работать только в жестком (“панцирном”) скафандре (рис. 102). В последнем случае глубина погружения может доходить до 300 м.
Рисунок 102. Скафандр. Для исследования морей и океанов на больших глубинах используют батисферы и батискафы (рис. 103).
Рисунок 103. Средства для исследования морей и океанов на больших глубинах.
Батисферу опускают с надводного судна с помощью троса. Впервые она была использована итальянцем Бальзамелло в 1892 г.
Глубина погружения тогда составляла 165 м; впоследствии она превысила 1 км.
Батискаф не связан тросом с кораблем и представляет собой автономный (самоходный) аппарат (рис. 104). Первый батискаф был построен и испытан швейцарским ученым О. Пиккаром в 1948 г. В январе 1960 г. сын ученого Ж. Пиккар вместе с Д. Уолшем достигли на батискафе дна Марианского желоба в Тнхом океане. Его максимальная глубина (измеренная в 1957 г. исследовательским советским судном “Витязь”) составляет 11 022 м.
Источник