尺寸会影响浮力吗?

问题与思考

在一只铝制的小船中放入多少小球,它依然能够保持漂浮在水面上而不下沉?对于一只较大的船,它又是一种什么样的情况呢?首先进行预测,然后做实验自己找到答案。

 

 

材料

为你准备的:

1本科学笔记本;

1张记录纸“8A:船里能容纳多少小球呢?”复印件

 

为你和你的搭档准备的:

110×10厘米(4×4英寸)的铝箔;

115×15厘米(6×6英寸)的铝箔;

120×20厘米(8×8英寸)的铝箔;

30个小球;

1个装有2升(2夸脱)水的塑料桶;

1卷纸巾

 

 

自我发现

1.与你的搭档及其他同学,一起回顾一下你们在前几节课里所设计的船的模型。然后,选择一种模型作为你和你的同伴所要研究的船。

2.用三片铝箔制作三只大小不一的船。但是,你要保证所做船的设计模型要保持一致。

 

3.先把最小的船放在水里,然后轻轻的推一下,直到它下沉。你对船有什么感觉呢?有什么令你惊奇的事情发生吗?

4.对其他两只船也重复以上同样的步骤。描述一下水对船的冲力。

5.利用上面的经历,你可以预测一下每一只船里能够容纳多少个小球,而仍然能够保持漂浮状态?然后,做实验检验一下。把你的预测以及实验结果记录在记录纸8A上。船有多大部分在水面以下呢?把你所看到的画出来。

6.在对每一只船都实验完毕以后,把所有的材料都送回到储存区去。

7.阅读课后的阅读材料“移动中的船”。同时,思考以下的问题:

l         你曾见过哪些设计不同的船呢?

l         今天的船是怎样被利用的呢?

l         你认为,为什么有一些船是如此的大与重,但它仍然保持漂浮着呢?

 

 

思维拓展

设计并制作一只船,当在这只船里放8个小球时,它仍然漂浮在水面,但当你放入第9个球时,它会下沉。

 

 

阅读材料

 

移动中的船

   

  你曾经坐过船吗?在水面上滑行的感觉真棒,就象风轻拂你的头发一样。船可以在海洋、河流以及湖泊中航行。你也许已经注意到在不同水域航行的船只种类是不同的。

 

例如,在华盛顿州西北岸的港口渡船每天都要运送成千的司机和他们的车穿越河道。在加勒比海的热带岛屿附近,巡游船就象“漂浮的旅馆”一样为世界各地的渡假者提供可以尽情享受温暖气候的舒适小屋。

 

有些船和艇也有工作要做。被称作破冰船的大轮船要为小船破冰。油轮和货船要穿越海洋运送石油、钢铁和其它货物。潜水艇要潜入水下探索海洋的深度。

 

几千年前,船只就象今天一样开始穿越各种水域运送货物了。早期的埃及人建造长长的平底船,样子就象驳船或橡皮艇。在埃及的胡夫(Khufu)大金字塔附近就发现埋有这样的一只船。

 

大约一千年前,在如今被称为斯堪的纳维亚的地方,北欧海盗设计并建造了一种形状类似独木舟的船。这种船可以在两侧各放置16只浆来加快船的行使速度,而船底却十分平坦,这样就可以保证船在接近岸边时不会触到水底。

 

早期的船和艇都是由木头或捆扎起来的芦苇制成的。它们靠浆或风力作为动力。但是在两百年前开始有所变化了。工程师们设计并建造靠蒸汽机推动的船只,那时蒸汽机才刚刚被发明出来。在苏格兰,一个名为威廉·斯明顿(William Symington)的发明家建造了可以移动驳船的早期轮船。这艘被称作“夏洛特·当黛斯(Charlotte Dundas)”的船时速可以达到大约3英里。

 

在这之后,船只变得越来越复杂。几千年来,造船者都是用木头来建造船只。但是现在他们开始用一种用途更广泛的材料——钢铁来建造船只了。用钢和铁制成的船只比木头船要重,但是它们更庞大并且可以运送更多货物。今天,巨大的钢铁轮船穿越世界几大洋运送数目庞大的供给品。

 

正如你所看到的,从第一艘船被制造出来至今,船只的设计已经发生了巨大的变化。但是,直到今天,一种人们在很早以前使用的小船——独木舟——仍然有人使用。几千年前,早期的美洲人就划着类似的小船穿过了北美洲的河流和湖泊。