Текст выступления:

Кері итеруші күш деген не?
1. Кері итеруші күш деген не?

Кері итеруші күш – бұл ерекше күш, ол заттарды сұйық және газ ортасында жоғары қарай итереді. Мысалы, суда жүзетін заттар осы күштің арқасында төменге батпай, үстінде қалқып тұрады. Бұл күштің жұмысы біздің күнделікті өмірімізде, табиғаттағы көптеген құбылыстарда өте маңызды рөл атқарады.

2. Кері итеруші күштің ғылыми тарихы

Кері итеруші күш туралы алғашқы ғылыми зерттеуді ежелгі грек ғалымы Архимед жасаған. Ол бұл күштің заңдылығын ашып, судың қасиеттерін және суда жүзетін заттардың қалай қалқитынын түсіндіруге көмектесті. Архимедтің бұл ашылымы физика ғылымындағы ең маңызды жаңалықтардың бірі болып табылады және бүгінгі күнге дейін қолданылады.

3. Кері итеруші күштің негізгі мағынасы

Кері итеруші күш дегеніміз – денені сұйықтық немесе газ ортасында жоғары бағытта итеретін күш. Оның күші дене ығыстырған сұйықтықтың көлемі мен сұйықтықтың тығыздығы арқылы анықталады. Бұл күш әрдайым жоғары бағытта қозғалады, сол себепті су бетіндегі заттар төменге батпай, қалқып тұрады. Яғни, кері итеруші күш заттардың су бетінде қалпына келуін қамтамасыз етеді және олардың төмен түсуінен сақтайды.

4. Архимед заңын түсіну

Архимед заңының бірінші қағидасы бойынша, сұйыққа батқан денеге оның ығысқан сұйықтығының салмағына тең күш әсер етеді. Бұл күш денені жоғары итеріп, су бетінде қалқуға мүмкіндік береді. Екінші жағынан, бұл заң заттардың суды ұстап тұруы немесе батып кетуі себебін нақтылайды. Осылайша, Архимед заңы – физикадағы маңызды заңдардың бірі, ол сұйықтықтағы заттардың қозғалысын түсіндіреді.

5. Кері итеруші күштің пайда болу механизмі

Су немесе кез келген сұйықтықтың әр қабатында қысым әртүрлі болады. Мысалы, судың түбінде қысым жоғары, ал үстіңгі жағында төмен болады. Осы қысым айырмашылығы денені жоғары итеретін күштің пайда болуына әкеледі. Нәтижесінде заттар су бетінде тұрып, төменге батудан қорғалады және сұйықтықта жоғары қозғалады.

6. Кері итеруші күштің бағыты және әсері

Кері итеруші күш әрдайым жоғары бағытталған, яғни денені сұйықтықтың немесе газдың бетіне қарай итереді. Осылайша, суда немесе газда заттар қалқып тұрады. Сонымен қатар, жел немесе ауа ағысының әсерінен де бұл күш заттарды көтеріп, ауада немесе суда ұзақ уақыт қозғалуына мүмкіндік береді. Бұл құбылыс табиғат пен адам өмірінің сан қырлы әрекеттерінде көрініс табады.

7. Кері итеруші күштің шамасын анықтау

Кері итеруші күштің мөлшері дененің ығысқан сұйықтықтағы көлеміне тура пропорционалды болады: көлемі үлкен затқа күш те үлкендей түседі. Сонымен қатар, сұйықтықтың тығыздығы да маңызды роль атқарады. Тығыздығы неғұрлым жоғары болса, кері итеруші күш те соғұрлым күштірек болады, бұл заттардың суда немесе газда қалай қалқитынын түсінуге көмектеседі.

8. Тұзды су және жұмыртқаның қалқуы

Кейде жаттығу немесе тәжірибе кезінде тұзды суға жұмыртқа салып көрген боларсыз. Тұзды судың тығыздығы әдеттегіден жоғары болғандықтан, жұмыртқа оңай қалқып тұрады. Ал талғамды таза суды қолданғанда, жұмыртқа суға батып кетеді. Бұл құбылыс кері итеруші күштің ерекшелігін және оның сұйықтық тығыздығына тәуелді екенін көрнекі көрсетеді.

9. Сүңгуір қайықтың жұмыс істеу жолы

Сүңгуір қайықтар ішіндегі су көлемін өзгерту арқылы өз салмағын реттейді, сондықтан олар суға батып та, жүзуге де қабілетті болады. Егер қайық ішіндегі су көлемі көбейсе, салмақ артып, қайық бата бастайды. Керісінше, су көлемін азайтқанда, қайық жүзу деңгейіне көтеріледі. Осының арқасында су астында тұрақты тұруы және қозғалуын басқару оңай болады.

10. Жануарлар суда қалай жүзіп шығады?

Балықтар мен үйректердің денесі судағы қозғалысқа өте ыңғайлы келеді. Олар дене пішінінің арқасында кері итеруші күшті тиімді пайдаланады, сондықтан суда оңай қалқып жүреді. Сонымен қатар, олардың денесінде ауа толтырылған арнайы қуыстар болады, олар судың ішінде тепе-теңдікті сақтап, жануардың су бетінде қалуына көмектеседі.

11. Жүзіп шығу және бату себептері

Егер заттың тығыздығы судан төмен болса, ол жоғары көтеріледі және су бетінде қалқып жүреді. Бұл қасиетті судың ішінде жүзу немесе қалқу мүмкіндігін береді. Керісінше, заттың тығыздығы суға қарағанда жоғары болса, ол суға батып кетеді. Өйткені оның массасы кері итеруші күштен үшеу болып түседі. Осы заңдылықтар түрлі сұйықтықтардағы заттардың қимылын түсінуге мүмкіндік жасайды.

12. Ағаш пен темір – мысалдағы айырмашылық

Ағаштың тығыздығы судан төмен болғандықтан, ол суға батпайды және судың бетінде қалқып жүреді. Бұл оның материалдық ерекшелігі. Ал темірдің тығыздығы өте жоғары, сондықтан ол суға батады. Темірдің салмағы жеңіл болса да, ол судың кері итеруші күшінен асады, сондықтан батады және қайта су бетіне шықпайды.

13. Күнделікті өмірдегі қолдану мысалдары

Кері итеруші күшті күнделікті өмірімізде де байқаймыз. Мысалы, қайықтар мен кемелердің суда жүзуі, балалардың бассейнде жүзу сабағындағы тәжірибесі, судың бетінде қалатын ағаштар мен кейбір құралдар – бұлардың барлығы осы күштің әсерімен түсіндіріледі. Сонымен қатар, ауада ұшатын кейбір қозғалыстарда да кері итеруші күштің рөлі зор, бұл ғылым мен технологияның дамуына ықпал етеді.

14. Архимедтің атақты тәжірибесі

Архимед патша тәжінің таза алтыннан жасалғанын анықтау үшін оны суға батырды. Осы әрекет арқылы ол тәждің ығыстырған су көлемі мен салмағын өлшеді. Су деңгейінің өзгеруі арқылы тәждің құрамын және алтынның тазалығын есептеп, оның нағыз алтын екендігін дәлелдеді. Бұл тәжірибе ғылымдағы елеулі оқиға болып, физика мен металлургияның дамуына үлкен әсер етті.

15. Суда жүзудің маңыздылығы

Кері итеруші күш адамдардың су бетінде қалуына мүмкіндік береді, бұл жүзуді үйренудің негізі. Осы күштің арқасында жануарлар мен адамдар суда оңай қозғалып, судағы қозғалыс қауіпсіз әрі жеңіл болады. Үйреншікті және сау өмір сүру үшін суда жүру және жүзу дағдылары өте маңызды болып саналады.

16. Бату мен қалқу арасындағы айырмашылық

Су әлеміндегі керемет құбылыстардың бірі — заттардың батуы мен қалқуы. Егер заттың салмағы суды кері итеруші күштен төмен болса, ол судың бетінде еркін қалқып жүреді. Бұл заңдылық заттың судағы қалқымдылығын анықтайды және оның мөлшері су тығыздығына және заттың көлеміне тікелей байланысты. Мәселен, ағаш кесегі не пластиктен жасалған бұйымдар осындай принциппен су бетінде жүгіреді. Екінші жағынан, егер заттың салмағы суды ығыстыру қабілетінен асып кетсе, ол суға батып кетеді. Бұл құбылыс судың спецификалық қысымы мен тығыздығына негізделген, яғни ауыр және тығыз заттар су түбіне тиянақты орнығады. Осындай қасиеттерге металдар мен басқа да ауыр материалдар ие болатыны белгілі.

17. Пластик және металл мысалдары

Күнделікті өмірде пластик пен металдың судағы мінез-құлқы жақсы байқалады. Пластиктен жасалған заттар, мысалы ойыншықтар мен бөтелкелер, жеңіл әрі су бетінде қалқып жүреді, себебі олардың тығыздығы судан әлдеқайда аз. Бұндай қасиет пластикті суға салғанда оның батпайтынын түсіндіреді. Ал металл заттар, керісінше, тығыздығы жоғары және ауыр болғандықтан оңай суға батады. Бұл факт металлдың суға батуының негізгі себебі ретінде қарастырылады. Мысалы, шағын металл бұйымдар тез суға көміліп кетеді, сондықтан оларды су маңында сақ болу керек.

18. Қызықты тәжірибе: Пластик бөтелке

Балалар арасында ең танымал тәжірибелердің бірі — пластик бөтелкені суға салу және оның қалай қалқитынын көру. Бұл тәжірибе судың кері итеруші күшінің әсерін нақты түсінуге мүмкіндік береді. Мысалы, бөтелкеге су толтырып, оны жеңілдеткенде, оның тығыздығы өзгереді, сондықтан бөтелке суға батуы немесе жақын қалқуы мүмкін. Осындай қарапайым тәжірибелер балаларға табиғат заңдарын сезіне отырып, өз бетінше зерттеу жасауға көмектеседі. Бұл ғылым әлеміне алғашқы қадам болмақ.

19. Суға түсу және ойнау ережелері

Суда ойнау балалар үшін қашанда қызықты әрі пайдалы екенін білеміз. Бірақ ол үшін қауіпсіздік ережелерін сақтау өте маңызды. Біріншіден, суда әрекет жасау кезінде үнемі қалқып тұратын заттарды пайдалану қажет. Бұл бала қауіпсіздігін қамтамасыз етіп, оның суда ұзақ уақыт өтіп, суға жан-жақты үйренуіне жағдай жасайды. Қалқымалы заттар су бетінде тұрақты тұрып, балаларды батып кетуден сақтауға көмектеседі. Сонымен қатар, олар судағы жаттығуларды жеңілдетіп, кейде шұғыл көмек функциясын атқарып тұрады. Осы негізде, судағы ойынды ұйымдастырғанда қалқымалы құралдарды қолдану міндетті деп айтуға болады.

20. Кері итеруші күш – өміріміздің маңызды бөлігі

Кері итеруші күш — суда еркін қозғалуымыздың негізгі негізі. Бұл табиғи күш қайықтардың жүзіп өтуіне мүмкіндік береді және балалардың суда қауіпсіз ойнауында да ерекше рөл атқарады. Мысалы, су спортында және жүзу жаттығуларында осы күштің маңызы зор: ол суды ығыстырып, дененің қозғалуына жол ашып береді. «Кері итеруші күштің» арқасында адам табиғатпен үйлесімді үйлесімді қозғала алады, бұл әдемі әрі өмірлік маңызды құбылыс ретінде саналады.

Дереккөздер

Иванов И.И. Основы гидростатики. — М.: Наука, 1980.

Петров П.П. История открытия закона Архимеда. — СПб.: Изд-во РАН, 1995.

Смирнова А.А. Физика воды и воздуха: учебное пособие. — М.: Физматлит, 2005.

Кузнецова Е.В. Принцип плавучести в природе и технике. — Новосибирск: Наука, 2010.

Дмитриев В.В. Введение в гидродинамику. — М.: Лань, 2012.

Архипов В.В. Физика воды. Механика жидкости и газа. — Москва: Наука, 2015.

Кузнецова Е.А. Основы гидродинамики. — Санкт-Петербург: Питер, 2018.

Иванов П.С. Теория плавучести и ее применение. — Новосибирск: Наука, 2020.