Номер § 52, задание — Физика 7 класс

Французский учёный Декарт (1596—1650) для демонстрации некоторых гидростатических явлений придумал прибор. Высокий стеклянный сосуд наполняли водой, оставляя сверху немного воздуха. В сосуд опускали небольшую полую фигурку, частично заполненную водой так, чтобы она едва выходила из воды. Сверху сосуд плотно закрывали тонкой кожей. Нажимая на кожу, можно было заставить фигурку плавать в воде и на воде, а также тонуть. Изготовьте такой прибор («картезианский водолаз»): фигурку замените небольшим поплавком, а сосуд закройте резиновой плёнкой (рис. 158). Объясните действие прибора. Продемонстрируйте на нём законы плавания тел.

1. Удобный вариант: пластиковая бутылка, доверху наполненная водой, и пипетка (или колпачок ручки с пластилином), набравшая столько воды, чтобы едва держаться на поверхности. Бутылку плотно закрывают крышкой.
2. Сжимаем бутылку — давление по закону Паскаля передаётся воде и воздуху в пипетке. Воздух в ней сжимается, внутрь входит вода, объём воздуха уменьшается — архимедова сила, действующая на «водолаза», становится меньше его веса, и он тонет. Отпускаем бутылку — сжатый воздух расширяется, вытесняет воду, объём растёт, F_A становится больше веса, и водолаз всплывает. Подбирая нажим, можно заставить его зависнуть на любой глубине (F_A = F_т).
3. Так прибор демонстрирует все три случая: тонет (F_т > F_A), плавает внутри жидкости (F_т = F_A), всплывает (F_т < F_A).