Poliariniai ledo luitai ir ledkalniai dreifuoja vandenyne, ir net gėrimuose ledas niekada nenugrimzta į dugną. Galima daryti išvadą, kad ledas vandenyje neskęsta. Kodėl? Jei gerai pagalvotumėte, šis klausimas gali pasirodyti šiek tiek keistas, nes ledas yra kietas ir – intuityviai – turėtų būti sunkesnis už skystą. Nors šis teiginys tinka daugumai medžiagų, vanduo yra taisyklės išimtis. Vanduo ir ledas išsiskiria vandeniliniais ryšiais, dėl kurių ledas kietas būna lengvesnis nei skystas.
Mokslinis klausimas: kodėl ledas neskęsta vandenyje
Įsivaizduokite, kad 3 klasėje lankome pamoką „Pasaulis aplink“. „Kodėl ledas neskęsta vandenyje?“ – klausia mokytojas vaikų. Ir vaikai, neturėdami gilių fizikos žinių, pradeda samprotauti. – Galbūt tai magija? – sako vienas iš vaikų.
Iš tiesų, ledas yra nepaprastai neįprastas. Kitų natūralių medžiagų, kurios kietos būsenos galėtų plūduriuoti skysčio paviršiuje, praktiškai nėra. Tai yra viena iš savybių, dėl kurių vanduo yra tokia neįprasta medžiaga, ir, tiesą sakant, būtent tai keičia planetos evoliucijos kelią.
Kai kuriose planetose yra didžiulis kiekis skystų angliavandenilių, tokių kaip amoniakas, tačiau joms užšalus ši medžiaga nugrimzta į dugną. Ledas neskęsta vandenyje dėl to, kad užšaldamas vanduo plečiasi, o kartu su juo mažėja ir jo tankis. Įdomu tai, kad ledo plėtimasis gali sulaužyti uolienas – vandens apledėjimo procesas toks neįprastas.
Kalbant moksliškai, užšalimo procesas sukelia greitus atmosferos poveikio ciklus, o tam tikros cheminės medžiagos, išsiskiriančios paviršiuje, gali ištirpinti mineralus. Apskritai, yra procesų ir galimybių, susijusių su vandens užšalimu, kurių kitų skysčių fizinės savybės nereiškia.
Ledo ir vandens tankis
Taigi atsakymas į klausimą, kodėl ledas neskęsta vandenyje, o plūduriuoja paviršiuje, yra toks, kad jo tankis yra mažesnis nei skysčio, tačiau tai yra pirmojo lygio atsakymas. Norėdami geriau suprasti, turite žinoti, kodėl ledo tankis mažas, kodėl daiktai pirmiausia plūduriuoja, kaip tankis lemia plūduriavimą.
Prisiminkime graikų genijų Archimedą, kuris išsiaiškino, kad panardinus tam tikrą objektą į vandenį vandens tūris padidėja skaičiumi, lygiu panardinto objekto tūriui. Kitaip tariant, jei ant vandens paviršiaus pastatysite gilų indą, o po to įdėsite į jį sunkų daiktą, vandens tūris, kuris bus pilamas į indą, bus lygiai toks pat kaip objekto tūris. Nesvarbu, ar objektas visiškai ar iš dalies panardintas.
Vandens savybės
Vanduo yra nuostabi medžiaga, kuri iš esmės maitina gyvybę žemėje, nes jo reikia kiekvienam gyvam organizmui. Viena iš svarbiausių vandens savybių yra ta, kad jo tankis didžiausias esant 4°C temperatūrai. Taigi karštas vanduo ar ledas yra mažiau tankus nei šaltas vanduo. Mažiau tankios medžiagos plūduriuoja ant tankesnių medžiagų.
Pavyzdžiui, ruošdami salotas galite pastebėti, kad aliejus yra ant acto paviršiaus – tai galima paaiškinti tuo, kad jo tankis mažesnis. Tas pats dėsnis galioja ir aiškinant, kodėl ledas neskęsta vandenyje, o skęsta benzine ir žibale. Tiesiog šių dviejų medžiagų tankis yra mažesnis nei ledo. Taigi, įmetus pripučiamą kamuoliuką į baseiną, jis plūduriuos paviršiumi, tačiau įmetus akmenį į vandenį, jis nuskandins į dugną.
Kokie pasikeičia vanduo, kai jis užšąla
Priežastis, dėl kurios ledas neskęsta vandenyje, yra dėl vandenilinių jungčių, kurios pasikeičia vandeniui užšalus. Kaip žinote, vandenį sudaro vienas deguonies atomas ir du vandenilio atomai. Jie yra sujungti kovalentiniais ryšiais, kurie yra neįtikėtinai stiprūs. Tačiau kitos rūšies ryšys, susidarantis tarp skirtingų molekulių, vadinamas vandenilio ryšiu, yra silpnesnis. Šie ryšiai susidaro todėl, kad teigiamai įkrautus vandenilio atomus traukia gretimų vandens molekulių neigiamai įkrauti deguonies atomai.
Kai vanduo šiltas, molekulės yra labai aktyvios, daug juda, greitai suformuoja ir nutraukia ryšius su kitomis vandens molekulėmis. Jie turi energijos artėti vienas prie kito ir greitai judėti. Taigi kodėl ledas neskęsta vandenyje? Chemija slepia atsakymą.
Ledo fizikinė chemija
Vandens temperatūrai nukritus žemiau 4 °C, skysčio kinetinė energija mažėja, todėl molekulės nebejuda. Jie neturi energijos judėti ir yra taip pat lengva, kaip aukštoje temperatūroje, nutraukti ir sudaryti ryšius. Vietoj to, jie sudaro daugiau vandenilio jungčių su kitomis vandens molekulėmis, kad sudarytų šešiakampes gardelės struktūras.
Jie sudaro šias struktūras, kad neigiamai įkrautos deguonies molekulės būtų atskirtos. Šešiakampių, susidarančių dėl molekulių veiklos, viduryje yra daug tuštumos.
Ledas skęsta vandenyje – priežastys
Ledas iš tikrųjų yra 9% mažesnis nei skystas vanduo. Todėl ledas užima daugiau vietos nei vanduo. Praktiškai tai prasminga, nes ledas plečiasi. Būtent todėl nerekomenduojama užšaldyti stiklinio vandens butelio – užšalęs vanduo gali susidaryti didelių įtrūkimų net betone. Jei turite litro butelį ledo ir litrinį butelį vandens, tada ledinio vandens butelis bus lengviau. Šiuo metu molekulės yra toliau viena nuo kitos nei tada, kai medžiaga yra skystoje būsenoje. Štai kodėl ledas neskęsta vandenyje.
Ledui tirpstant stabili kristalinė struktūra suyra ir tampa tankesnė. Kai vanduo sušyla iki 4°C, jis įgauna energijos, o molekulės juda greičiau ir toliau. Dėl šios priežasties karštas vanduo užima daugiau vietos nei šaltas ir plūduriuoja ant šalto vandens – jo tankis mažesnis. Atsiminkite, kai būnate ežere, maudantis, viršutinis vandens sluoksnis visada malonus ir šiltas, tačiau nuleidus kojas jaučiamas apatinio sluoksnio šaltis.
Proceso reikšmė planetos funkcionavimui
Nepaisant to, kad klausimas "Kodėl ledas neskęsta vandenyje?" 3 klasei labai svarbu suprasti, kodėl šis procesas vyksta ir ką jis reiškia planetai. Taigi ledo plūdrumas turi svarbių pasekmių gyvybei Žemėje. šaltose vietose žiemą – tai leidžia žuvims ir kitiems vandens gyvūnams išgyventi po ledo sluoksniu. Jei dugnas būtų užšalęs, tuomet didelė tikimybė, kad gali užšalti visas ežeras.
Tokiomis sąlygomis nebūtų išgyvenęs nei vienas organizmas.
Jei ledo tankis būtų didesnis už vandens tankį, tai ledas skęstų vandenynuose, o ledo kepurės, kurios tuomet būtų apačioje, neleistų ten niekam gyventi. Vandenyno dugnas būtų pilnas ledo – o į ką visa tai virstų? Be kita ko, poliarinis ledas yra svarbus, nes atspindi šviesą ir neleidžia Žemės planetai per daug įkaisti.
Maži vaikai labai dažnai užduoda suaugusiems įdomius klausimus, į kuriuos jie ne visada gali iš karto atsakyti. Kad vaikas neatrodytų kvailas, rekomenduojame susipažinti su išsamiu ir išsamiu, pagrįstu atsakymu dėl ledo plūdrumo. Jis plūduriuoja, o ne skęsta. Kodėl tai vyksta?
Kaip paaiškinti vaikui sudėtingus fizinius procesus?
Pirmas dalykas, kuris ateina į galvą, yra tankis. Taip, iš tikrųjų ledas plūduriuoja, nes yra mažiau tankus nei. Tačiau kaip paaiškinti vaikui, kas yra tankis? Niekas neprivalo jam pasakoti mokyklinės programos, bet viską sumažinti iki to, kad ji yra visiškai tikra. Tiesą sakant, tas pats vandens ir ledo tūris turi skirtingą svorį. Jei problemą išnagrinėsime išsamiau, be tankio, galime išsakyti dar keletą priežasčių.
ne tik todėl, kad sumažėjęs tankis neleidžia jam nugrimzti žemiau. Priežastis taip pat ta, kad ledo storyje sustingsta nedideli oro burbuliukai. Jie taip pat sumažina tankį, todėl apskritai pasirodo, kad ledo plokštės svoris tampa dar mažesnis. Kai ledas plečiasi, jis negauna daugiau oro, bet visi tie burbuliukai, kurie jau yra šio sluoksnio viduje, yra tol, kol ledas pradeda tirpti ar sublimuotis.
Atliekame vandens plėtimosi jėgos eksperimentą
Bet kaip jūs galite įrodyti, kad ledas iš tikrųjų plečiasi? Juk vanduo gali ir plėstis, kaip tai įrodyti dirbtinėmis sąlygomis? Galite atlikti įdomų ir labai paprastą eksperimentą. Norėdami tai padaryti, jums reikia plastikinio arba kartoninio puodelio ir vandens. Jo kiekis nebūtinai turi būti didelis, nereikia pripildyti stiklinės iki kraštų. Be to, idealiu atveju jums reikia apie -8 laipsnių ar žemesnės temperatūros. Jei temperatūra yra per aukšta, patirtis truks nepagrįstai ilgai.
Taigi, vanduo pilamas į vidų, reikia palaukti, kol susidarys ledas. Kadangi pasirinkome optimalią temperatūrą, kuriai esant nedidelis skysčio kiekis per dvi-tris valandas virs ledu, galite drąsiai eiti namo laukti. Reikia palaukti, kol visas vanduo virs ledu. Po kurio laiko žiūrime į rezultatą. Deformuotas ar į ledą suplyšęs puodelis garantuotas. Esant žemesnei temperatūrai, efektai atrodo įspūdingesni, o pats eksperimentas trunka trumpiau.
Neigiamos pasekmės
Pasirodo, paprastas eksperimentas patvirtina, kad ledo luitai krintant temperatūrai tikrai plečiasi, o užšalus lengvai didėja vandens tūris. Paprastai ši savybė užmaršiems žmonėms atneša daug problemų: Naujųjų metų naktį balkone ilgam paliktas šampano butelis sugenda dėl ledo poveikio. Kadangi plėtimosi jėga yra labai didelė, jos niekaip negalima paveikti. Na, o dėl ledo luitų plūdrumo čia nieko neįrodysi. Smalsiausi gali patys lengvai atlikti panašią patirtį pavasarį ar rudenį, bandydami paskandinti ledo gabalus didelėje baloje.
Kodėl ledas plūduriuoja vandenyje? Kodėl vanduo gali ištirpinti tiek daug skirtingų medžiagų? Kodėl rankšluostis gali sugerti vandenį iš apačios į viršų, prieštaraudamas gravitacijos dėsniams? Jei manysime, kad vanduo pas mus atkeliavo iš kito pasaulio, šias ir kitas vandenį supančias paslaptis bus lengviau suprasti.
Jei vanduo elgtųsi kaip visos kitos medžiagos žemėje, mūsų nebūtų.
Vanduo yra toks paprastas dalykas, kad retai apie tai susimąstome. Tačiau nėra nieko paslaptingesnio už paprastą vandenį. Didžiausia vandens paslaptis: kodėl ledas plūduriuoja. Bet kuri kita medžiaga, pereinanti iš skysčio į kietą būseną, tampa sunkesnė, nes didėja medžiagos tankis.
Vanduo, pereidamas iš skysčio į kietą, priešingai, tampa lengvesnis.
Ledo struktūroje vandens dalelės išsidėsčiusios labai tvarkingai, tarp dalelių yra daug laisvos erdvės. Ledo tūris yra didesnis nei vandens, iš kurio jis susidarė, tūris. Tūris didesnis, tankis mažesnis – ledas lengvesnis už vandenį, todėl vandenyje neskęsta. Didžiuliai ledo luitai, ledkalniai – neskęsta vandenyje.
- Ledui vėl pavirtus vandeniu, dalelės suaktyvėja šimtus tūkstančių kartų, o laisva erdvė užsipildo.
Skysta vandens forma yra tankesnė ir sunkesnė už kietą. Sunkiausias vanduo tampa + 4 ° C temperatūroje. Kylant temperatūrai, vandens dalelės tampa aktyvesnės, todėl mažėja jo tankis.
Nesvarbu, kokia šalta žiema virš rezervuaro, vandens temperatūra apačioje yra pastovi: + 4 ° С. Viskas, kas gyvena dugne, gali išgyventi ilgas žiemas po ledu. Ledas lengvesnis už vandenį. Vandens paviršiuje esantis apvalkalas apsaugo rezervuaro dugną nuo užšalimo.
Kim Irina, 4 klasės mokinė
Tiriamasis darbas tema "Kodėl ledas neskęsta?"
Parsisiųsti:
Peržiūra:
savivaldybės valstybinė švietimo įstaiga „Krasnojarsko vidurinė mokykla“
Tyrimas
Atlikta:
Kim Irina,
4 klasės mokinys.
Prižiūrėtojas:
Ivanova Elena Vladimirovna,
Pradinės mokyklos mokytoja.
Su. Raudonieji metai 2013
1. Įvadas.
2. Pagrindinė dalis:
Kodėl objektai plūduriuoja?
Senovės graikų mokslininkas Archimedas.
Archimedo dėsnis.
Eksperimentai.
Svarbi vandens savybė
3. Išvada.
4. Literatūros sąrašas.
5. Paraiškos.
Įvadas.
Kodėl vienos medžiagos skęsta vandenyje, o kitos – ne? O kodėl tiek mažai medžiagų, galinčių sklandyti ore (t.y. skristi)? Suprasdami plūdrumo (ir panardinimo) dėsnius, inžinieriai gali statyti laivus iš metalų, sunkesnių už vandenį, ir sukurti dirižablius bei balionus, kurie gali plūduriuoti ore. Gelbėjimosi liemenė pripučiama oro, todėl padeda žmogui išlikti ant vandens.
Nėra jokių abejonių, kad ledas plūduriuoja ant vandens; visi yra matę šimtus kartų ir ant tvenkinio, ir ant upės. Bet kodėl tai vyksta? Kokie kiti daiktai gali plūduriuoti ant vandens? Tai aš nusprendžiau išsiaiškinti.
Tikslas:
Ledo neskendimo priežasčių nustatymas.
Užduotys:
1.Sužinoti navigacijos sąlygas tel.
2. Išsiaiškinkite, kodėl ledas neskęsta.
3. Atlikite eksperimentą plūdrumui tirti.
Hipotezė:
Galbūt ledas neskęsta, nes vanduo yra tankesnis už ledą.
Pagrindinė dalis:
Kodėl objektai plūduriuoja?
Jei kūnas panardinamas į vandenį, jis išstums dalį vandens. Kūnas užima vietą, kur anksčiau buvo vandens, ir vandens lygis pakyla.
Jei tikėti legenda, senovės graikų mokslininkas Archimedas (287 – 212 m. pr. Kr.), būdamas vonioje, spėjo, kad paniręs kūnas išstumia vienodą tūrį vandens. Viduramžių graviūra vaizduoja Archimedo atradimą. (žr. 1 priedą)
Jėga, kuria vanduo išstumia į jį panardintą kūną, vadinama plūdrumo jėga.
Archimedo dėsnis teigia, kad plūduriavimo jėga yra lygi skysčio, išstumto į jį panardinto kūno, svoriui. Jei stūmimo jėga mažesnė už kūno svorį, tada jis skęsta, o jei lygi kūno svoriui – plūduriuoja.
1 eksperimentas :(žr. 2 priedą)
Nusprendžiau pažiūrėti kaip veikia stūmimo jėga, pasižymėjau vandens lygį, nuleidau plastilino rutulį ant elastinės juostos į indą su vandeniu. Po panardinimo vandens lygis pakilo, elastinės juostos ilgis sumažėjo. Naują vandens lygį pažymėjau flomasteriu.
Išvada: iš vandens pusės plastilino kamuoliuką veikė aukštyn nukreipta jėga. Todėl sumažėjo dantenų ilgis, t.y. į vandenį panardintas rutulys tapo lengvesnis.
Tada ji iš to paties plastilino lipdė valtį ir atsargiai nuleido į vandenį. Kaip matote, vanduo pakilo dar aukščiau. Valtis išstūmė daugiau vandens nei rutulys, o tai reiškia, kad stūmimo jėga yra didesnė.
Magija įvyko, skęstanti medžiaga plūduriuoja paviršiuje! Sveiki, Archimedai!
Kad kūnas nenuskęstų, jo tankis turi būti mažesnis už vandens tankį.
Nežinote, kas yra tankis? Tai vienalytės medžiagos masė tūrio vienete.
Eksperimentas Nr. 2: "Plūdrumo jėgos priklausomybė nuo vandens tankio"(žr. 3 priedą)
Paėmiau: stiklinę švaraus vandens (nepilno), žalio kiaušinio ir druskos.
Kiaušinį įmušu į stiklinę, jei kiaušinis šviežias, nugrius į dugną. Tada ji pradėjo atsargiai pilti druskos į stiklinę ir stebėjo, kaip kiaušinis pradeda plūduriuoti.
Išvada: Didėjant skysčio tankiui, didėja plūdrumo jėga.
Kiaušinyje yra oro pagalvė, o pasikeitus skysčio tankiui kiaušinis povandeninio laivo būdu išplaukia į paviršių.
Anksčiau, prieš išradę šaldytuvus, mūsų protėviai tikrindavo, ar kiaušinis šviežias, ar ne: švieži kiaušiniai skęsta švariame vandenyje, o sugedę išplaukia, nes jų viduje susidaro dujos.
Eksperimentas Nr. 3 „Plaukiojanti citrina vandenyje“(žr. 4 priedą)
Ji pripylė indą vandens ir įmetė citriną. Citrina plūduriuoja. O paskui nulupo nuo žievės ir vėl nuleido į vandenį. Citrina nuskendo.
Išvada: citrina nuskendo dėl to, kad padidėjo jos tankis. Citrinos oda yra mažiau tanki nei jos vidus, joje yra daug oro dalelių, kurios padeda citrinai išlikti vandens paviršiuje.
Eksperimentas Nr. 4 (žr. 5 priedą)
1. Į stiklinę įpyliau vandens ir padėjau lauk. Kai vanduo užšalo, stiklas sprogo. Susidariusį leduką įdėjau į indą su šaltu vandeniu ir pamačiau, kad jis plūduriuoja.
2. Kitame inde gerai pasūdžiau vandenį ir maišiau, kol visiškai ištirpo. Paėmiau ledą ir pakartojau eksperimentą. Ledas plūduriuoja, o dar geriau nei gėlame vandenyje, beveik pusiau išsikišęs iš vandens.
Viskas aišku! Ledo kubas plūduriuoja, nes užšalęs ledas plečiasi ir tampa lengvesnis už vandenį. Paprasto, skysto vandens tankis yra kiek didesnis nei užšalusio vandens, tai yra ledo, tankis Didėjant skysčio tankiui, didėja plūdrumo jėga.
Moksliniai faktai:
1 faktas Archimedas: bet koks kūnas, panardintas į skystį, yra veikiamas plūduriuojančios jėgos.
2 faktai Michailas Lomonosovas:
Ledas neskęsta, nes jo tankis yra 920 kg \ m3. Ir vanduo tankesnis -1000 kg \ m3.
Išvada:
Radau 2 priežastis, kodėl ledas neskęsta:
- Plūduriuojanti jėga veikia bet kurį į vandenį panardintą kūną.
- Ledo tankis yra mažesnis už bet kurio vandens tankį.
Pabandykime įsivaizduoti, kaip atrodytų pasaulis, jei vanduo turėtų normalių savybių, o ledas, kaip ir turi būti bet kuri normali medžiaga, būtų tankesnis už skystą vandenį.
Žiemą iš viršaus užšąlantis tankesnis ledas nugrimztų į vandenį ir nuolat grimztų į rezervuaro dugną. Vasarą ledas, apsaugotas šalto vandens sluoksniu, negalėjo ištirpti.
Palaipsniui visi ežerai, tvenkiniai, upės, upeliai visiškai užšaldavo, virstų milžiniškais ledo luitais. Galiausiai užšaltų jūros, o už jų – vandenynai. Mūsų gražus žydintis žalias pasaulis taptų ištisine ledine dykuma, vietomis padengta plonu tirpsmo vandens sluoksniu.Viena iš šių unikalių vandens savybių yra jo gebėjimas plėstis užšalus. Juk visos medžiagos užšalimo metu, tai yra pereinant iš skystos į kietą būseną, suspaudžiamos, o vanduo, priešingai, plečiasi. Jo tūris padidėja 9%. Bet kai vandens paviršiuje susidaro ledas, jis, būdamas tarp šalto oro ir vandens, neleidžia toliau vėsti ir užšalti vandens telkiniams. Ši neįprasta vandens savybė, beje, svarbi ir dirvožemio formavimuisi kalnuose. Įkritęs į mažus plyšius, kurie visada būna akmenyse, užšaldamas lietaus vanduo plečiasi ir akmenį ardo. Taip pamažu akmens paviršius tampa pajėgus priglausti augalus, kurie savo šaknimis užbaigia šį akmenų naikinimo procesą ir veda prie dirvožemio susidarymo kalnų šlaituose.
Ledas visada yra ant vandens paviršiaus ir tarnauja kaip tikras šilumos izoliatorius. Tai yra, vanduo po juo nėra taip atvėsęs, ledo kailis patikimai apsaugo jį nuo šalčio. Štai kodėl retas vandens telkinys žiemą užšąla iki dugno, nors tai įmanoma esant ekstremalioms oro temperatūroms.
Staigus tūrio padidėjimas, kai vanduo virsta ledu, yra svarbi vandens savybė. Į šią savybę dažnai tenka atsižvelgti praktiniame gyvenime. Jei statinę vandens paliksite šaltai, tai vanduo, užšalęs, statinę sulaužys. Dėl tos pačios priežasties neturėtumėte palikti vandens šaltame garaže esančio automobilio radiatoriuje. Esant dideliems šalčiams, reikia saugotis menkiausio šilto vandens tiekimo per vandens šildymo vamzdžius nutrūkimo: išoriniame vamzdyje sustojęs vanduo gali greitai užšalti, o tada vamzdis sprogs.
Taip, rąstas, kad ir kokio dydžio jis būtų, vandenyje neskęsta. Šio reiškinio paslaptis ta, kad medienos tankis yra mažesnis už vandens tankį.
Beje...
Yra medžių, kurie skęsta vandenyje! Taip yra dėl to, kad jų tankis yra didesnis nei vandens. Šie medžiai vadinami „geležimi“. „Geležinis medžiai“ apima, pavyzdžiui, persų papūgas, azobus (Afrikos atogrąžų geležies medis), Amazonės medį, juodmedį, palisandrą arba palisandį, kumaru ir kt. Visi šie medžiai turi labai kietą ir tankią medieną, prisotintą alyvomis, šių medžių žievė atspari irimui. Todėl iš tokio medžio pagaminta valtis iš karto nuplauks į dugną, tačiau „geležies medžiai“ yra puiki medžiaga baldams gaminti.
Jūrose ir vandenynuose kartais iškyla didžiuliai ledo kalnai – ledkalniai. Tai iš poliarinių kalnų nuslydę ledynai, kuriuos srovė ir vėjas išneša į atvirą jūrą. Jų aukštis gali siekti 200 metrų, o tūris – kelis milijonus kubinių metrų. Devynios dešimtosios visos ledkalnio masės yra paslėptos po vandeniu. Todėl susitikimas su juo yra labai pavojingas. Jei laivas laiku nepastebės judančio ledo milžino, jis gali būti rimtai apgadintas ar net žūti susidūrimo metu.
Ryžiai. 4. Devynios dešimtosios ledkalnio masės yra po vandeniu.
Net nepaisant to, kad laivas pagamintas iš geležies, jis yra labai sunkus, net veža žmones ir krovinius, neskęsta. Kodėl? O reikalas tas, kad laive, be įgulos, keleivių, krovinių, yra oro. O oras daug lengvesnis už vandenį. Laivas suprojektuotas taip, kad jo viduje būtų šiek tiek erdvės, užpildytos oru. Būtent ji laiko laivą ant vandens paviršiaus ir neleidžia jam nuskęsti.
Povandeniniai laivai
Povandeniniai laivai skęsta ir kyla, keičiasi jų santykinis tankis. Laive jie turi didelius konteinerius – balasto tankus. Iš jų išėjus orui ir įsiurbus vandenį, valties tankis didėja ir ji skęsta. Norėdami patekti į paviršių, įgula pašalina vandenį iš rezervuarų ir pumpuoja į jį orą. Tankis vėl mažėja ir valtis plūduriuoja. Tarp išorinio korpuso ir vidinio skyriaus sienelių dedami balasto bakai. Įgula gyvena ir dirba vidiniame skyriuje. Povandeninis laivas aprūpintas galingais sraigtais, leidžiančiais judėti vandens stulpeliu. Kai kuriuose laivuose yra branduoliniai reaktoriai.
Išvada.
Taigi, padaręs daug darbo, supratau. Kad mano hipotezė, kodėl ledas neskęsta, pasitvirtino.
Neskęstumo priežastys ledas :
1. Ledas susideda iš vandens kristalų, tarp kurių yra oro. Todėl ledo tankis yra mažesnis už vandens tankį.
2. Iš vandens pusės ledą veikia plūduriuojanti jėga.
Jei vanduo būtų normalus, o ne unikalus skystis, čiuožti mums nepatiktų. Mes nesisukame ant stiklo, ar ne? Tačiau jis yra daug lygesnis ir patrauklesnis nei ledas. Tačiau stiklas yra medžiaga, ant kurios pačiūžos neslys. Tačiau ant ledo, net ir nelabai kokybiško, čiuožti vienas malonumas. Paklausite kodėl? Faktas yra tas, kad mūsų kūno svoris spaudžia labai ploną pačiūžos ašmenį, kuri stipriai spaudžia ledą. Dėl šio keteros spaudimo ledas pradeda tirpti ir susidaro plona vandens plėvelė, per kurią kalnagūbris puikiai slysta.
Taikymas
1 priedas
Visi vaikai neabejotinai mėgsta ledą, kuris žiemą suteikia tiek džiaugsmo. Riedučiai, čiuožimas ant ledo – grožis! Iš kur atsiranda ledas? Kur daugiausia ledų? Kodėl ledas slidus ir kodėl plūduriuoja ledo lytys? Ar galite pamatyti ledą vasarą? Į visus šiuos ir kitus klausimus atsakys mūsų pasakojimas apie ledą.
Gamtoje ledas randamas ten, kur šalta. Ir tai nėra atsitiktinumas. Pasirodo, tokia gerai žinoma medžiaga kaip vanduo, atvėsusi iki tam tikros temperatūros, sukietėja ir virsta ledu. Taigi ledas yra užšalęs vanduo. Atėjus žiemai upių ir ežerų paviršius pasidengia ledu.
Kodėl ledas neskęsta vandenyje?
Kodėl ledą stebime vandens paviršiuje, o ne kur nors gelmėse? Priežastis ta, kad ledo tankis yra mažesnis nei vandens. Dėl mažesnio tankio ledas yra lengvesnis už vandenį ir plūduriuoja jo paviršiuje.
Tankio pokytis, kai vanduo virsta ledu, sukelia įdomių padarinių. Pavyzdžiui, stiklinis vandens butelis, veikiamas šalčio, suplyšta, kai vanduo butelyje virsta ledu. Todėl vėsindami gėrimus šaltyje turėtumėte būti atsargūs.
Kodėl ledas slidus?
Kodėl ledas slidus? Fizikai žino atsakymą į šį klausimą. Jie aiškina, kad spaudžiant ledo paviršių (kai lipame ant ledo kojomis ar čiuožiame ant jo), ledas po truputį tirpsta ir susidaro plona vandens plėvelė, kuri užtikrina slydimą.
Ledo savybę – slidumą – labai mėgsta visi vaikai. Puiku žiemą čiuožti aukšta ledo čiuožykla, čiuožinėti ar žaisti ledo ritulį!
Ar ledas visada tirpsta?
Mūsų nuomone, ledas yra neatsiejamai susijęs su žiema. Ar mūsų planetoje Žemėje yra vietų, kur ledas niekada netirpsta? Taip, yra tokių vietų. Tai ledynai, esantys aukštų kalnų viršūnėse ir Žemės poliariniuose regionuose – Arktyje ir Antarktidoje. Be to, didžiausios ledo atsargos sukauptos būtent Antarktidos ledynuose, kur ledo storis vietomis siekia keturis kilometrus!
Ledynai, liečiantys vandenyną, sukelia ledkalnių atsiradimą. Ledkalnis – nuo jo atitrūkusi ir vandenyne laisvai plūduriuojanti ledyno dalis. Ledkalniai kelia tam tikrą pavojų jūreiviams.
Praktinis ledo naudojimas
Žmonės jau seniai išmoko praktiškai panaudoti ledo savybę kaupti šaltį. Net senovėje jie įrengdavo dirbtinius ledynus greitai gendančių produktų saugojimui. Toks ledynas buvo medinis karkasas, įkastas į žemę ir padengtas storu žemės ir velėnos sluoksniu. Susidariusią požeminę patalpą žiemą užpildydavo ledas, kuris netirpdavo net vasarą.
Kas yra miestas?
Ar vasarą gali susidaryti ledas? Taip, tai įmanoma, jei labai karštą dieną drėgnos oro masės pakyla į daugiau nei 2,5 kilometro aukštį, kur oro temperatūra yra žemesnė už vandens užšalimo tašką. Esant tokioms sąlygoms, vandens lašai užšąla, o po to ant žemės krenta kruša – apvalios arba netaisyklingos formos ledo sangrūdos, kurių dydis svyruoja nuo žirnio iki balandžio kiaušinio. Kartais kruša būna didesnė. Kruša gali kelti pavojų žmonėms, įrangai ir gamtai.
