Екатерина Щукина
Конспект занятия «Почему не тонут корабли»

Тема : «Почему не тонут корабли ?» .

Программное содержание : Закрепить знания детей о водном транспорте, свойствах воздуха. Развивать логическое мышление, умение рассуждать, высказывать свои предположения, аргументировать свои высказывания, познавательную активность.

Материалы : иллюстрации различных моделей кораблей и пароходов ; прозрачная ёмкость с водой; металлические предметы : скрепки, магнит, ножницы, чайная ложка, ключ, две баночки из-под леденцов, одна из которых с парусом; поднос, бумажные веера.

Ход занятия : В начале занятия педагог обращает внимание детей на иллюстрации с изображением кораблей , размещенные на доске.

Ребята, сегодня на занятии мы с вами поговорим о транспорте. Но для начала разгадайте загадку :

Ходит город-великан

На работу в океан.

О чём эта загадка? (о пароходе, корабле )

Совершенно верно. Сегодня на занятии мы будем говорить с вами о кораблях . Посмотрите внимательно на доску. Что такое изображено на всех иллюстрациях, вывешенных на доске? (корабль , пароход, парусник, лодка, катер)

Как одним словом можно назвать их всех? (водный транспорт)

-Почему все они относятся к водному транспорту? (все они передвигаются по воде)

Для чего нужен водный транспорт? (перевозить грузы, пассажиров, путешествовать)

Вспомните, из чего раньше строили корабли и лодки ? (из дерева)

Из чего строят корабли теперь ? (из металла)

Как вы думаете, почему ?

Дети высказывают свои предположения.

Ребята, посмотрите. Здесь на подносе у меня лежат какие-то предметы (педагог показывает лежащие на подносе скрепки, магнит, ножницы, чайную ложку, металлическую баночку из-под леденцов и предлагает детям назвать их).

Ребята, как вы думаете, какое отношение все эти предметы имеют к кораблям ? Что между ними общего? (все они также как и корабли сделаны из металла )

Чем отличаются эти предметы между собой?

Какими свойствами обладает металл? (он твёрдый, тяжёлый, тонет в воде) .

Если мы опустим эти предметы в воду, они поплывут? (нет) Почему ? (они тяжёлые)

А давайте попробуем.

Поочередно дети опускают предметы с подноса в воду и наблюдают за тем, что с ними происходит.

Что с ними произошло? (они утонули , пошли ко дну)

Значит, мы можем сделать вывод, что металлические предметы не обладают плавучестью, тонут . Но посмотрите на наши иллюстрации с кораблями . Они тоже построены из металла, и гораздо больше по размеру, однако плавают. Как такое возможно? Почему корабли , построенные из металла, не тонут ? (его волны держат, они большие, и т. д.)

Педагог показывает детям металлическую баночку из-под леденцов.

Это наш с вами кораблик . Он, как и настоящие корабли , сделан из металла. Как вы думаете, он поплывёт? (нет) Почему ?

Педагог опускает банку в воду.

-Почему она не тонет ?

Дети высказывают свои предположения, аргументируя их.

Ребята, что находится внутри нашего кораблика (банки? (Воздух)

А внутри больших кораблей воздух есть ? Где он находится? Влияет ли воздух на их плавучесть? Как?

В кораблях тоже есть воздух , который держит их на плаву. А почему тогда утонули другие металлические предметы? (в них нет воздуха)

-Почему воздух держит корабли на плаву ? (он легче воды)

И всё же, иногда случаются кораблекрушения , и корабли тонут , идут ко дну. Как вы думаете, почему это происходит ?

Как вы думаете, влияет ли на это погода? Как влияет? (сильный ветер и волны)

«….Ветер по морю гуляет

И кораблик подгоняет .

Он бежит себе в волнах

На раздутых парусах…»

Когда погода портится, на море начинается шторм, буря. А что такое шторм? Буря? (сильный ветер, гроза, большие волны)

Как влияет сильный ветер на то, что корабли тонут ? (рвёт паруса)

Как влияет вода на то, что корабли идут ко дну ? (волны заливают корабль )

Но мы же с вами выяснили, что корабли не тонут потому , что их держит на плаву воздух. Почему же тогда во время шторма происходит с кораблями , что они могут пойти ко дну?

Дети выдвигают свои предположения.

Давайте мы посмотрим, как влияет сильный ветер на плавучесть кораблей .

Педагог предлагает детям взять веера и начать сильно махать на «кораблик » и понаблюдать, что при этом происходит.

Что происходит с кораблём при сильном ветре ? (начинается шторм, буря и «кораблик терпит кораблекрушение )

Как вы думаете, а что сильнее влияет на то, что корабли терпят кораблекрушение : вода или ветер? Почему ? (они равны по силе)

В конце занятия педагог подводит итог.

Какой серьёзный вопрос мы сегодня выясняли на нашем занятии ? (почему не тонут корабли )

И почему же они не тонут ? (в полостях корабля содержится воздух . Он легче воды, поэтому держит корабль на плаву )

Публикации по теме:

12 Апреля-День космонавтики!Этот праздник мы помним с самого детства. И наверное не секрет,что каждый из нас когда то в далеком детстве мечтал.

Конспект непрерывной образовательной деятельности «Корабли для путешествия» 1. Введение в ситуацию. Дидактические задачи: мотивировать детей на включение в игровую деятельность. Воспитатель собирает детей около.

КОНСПЕКТ НОД В СТАРШЕЙ ЛОГОПЕДИЧЕСКОЙ ГРУППЕ ПО ИЗОДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ПЛАСТИЛИНОГРАФИЯ, РИСОВАНИЕ) Тема: «КОРАБЛИ КАЧАЮТСЯ НА ВОЛНАХ».

Конспект образовательной деятельности по ИЗО в подготовительной группе (аппликация) «Корабли на рейде» Цель:Упражнять в вырезании и составлении изображения предмета (корабля,корабля,передавая основную форму и детали. Закреплять умение детей.

Конспект занятия по конструированию из мелкого строительного материала «Корабли» в подготовительной группе детей с ЗПР Цель: научиться моделировать из геометрических фигур и конструировать по модели различные виды судов. Пр. зад. : формировать умения детей.

Вот уже третий год в нашем детском саду проводится военный парад, посвященный Великой Победе в ВОВ «Мы этой памяти верны». Начинается он.

Грунистый Алексей

Исследовательский проект по теме: «Почему корабли не тонут? »

Образовательное учреждение: МБОУ «Гимназия №12»
Основной предмет: окружающий мир
Научный руководитель: Бассараб Светлана Николаевна , учитель начальных классов

1. Актуальность
Я склеил модель кораблика, но в воде он перевернулся и вскоре утонул. И тут я задумался над вопросом: Почему же настоящие корабли не тонут? Ведь они сделаны из железа и гораздо тяжелее моего деревянного кораблика.

2. Проблема .
Мне захотелось самому это понять с помощью опытов и самостоятельно найти ответ на вопрос «Почему корабли не тонут?» Ведь так хочется, чтобы мой кораблик поплыл!

3. Цель
Выяснить причины, позволяющие кораблям не тонуть и не переворачиваться.

4. Объект
5. Предмет
6. Задачи -Разработать серию опытов, позволяющих шаг за шагом выяснить условия, при которых тела плавают в воде.
-Подготовить описания опытов, чтобы каждый желающий мог легко их повторить и получить знания, позволяющие понять многие природные явления.

Собрать и проанализировать информацию о плавучести тел.

7. Гипотеза: Предположим, корабль имеет особенности строения, позволяющие не тонуть :

1. Материал, из которого изготовлен корабль, не дает ему утонуть.

2. Корабль не тонет, потому что он имеет особую форму

3. Корабль не тонет, потому что воздух внутри него держит его на плаву.

4. Секреты строения.
8 . Методы исследования:

Беседы с взрослыми;

Анкетирование одноклассников

Изучение научной литературы;

Работа с компьютером;

Наблюдения;

Проведение опытов, экспериментов.

Итак, можно начинать исследование.

Сначала я спросил у одноклассников. Были такие ответы:……………..

Опыт № 1 «Влияет ли материал, из которого сделан корабль, на его плавучесть?

Поочередно погружаем в воду предметы, сделанные из металла, дерева, стекла и пластмассы. Как видно, предметы из стекла и металла утонули, а из дерева и пластмассы – нет.

Объяснение: Я знал, что все окружающие нас предметы и вещества состоят из крошечных, не видимых взгляду частичек – молекул. Те тела, в которых молекулы располагаются очень близко друг к другу - обладают большей плотностью и быстрее идут ко дну. А тела, в которых молекулы расположены далеко друг от друга, обладают меньшей плотностью, поэтому остаются плавать на поверхности воды. У железа и стекла плотность больше плотности воды, и поэтому они утонули. Тела, плотность которых меньше плотности воды, свободно плавают по её поверхности

Современные корабли сделаны из металла.

Вывод: «Плавучесть» корабля не зависит от материала, из которого он изготовлен. Следовательно, гипотеза № 1 не верна.

Опыт № 2 Влияние формы на плавучесть корабля

Берем пластилин, погружаем его в воду и видим, что он утонул.

Придаем пластилину форму корабля, погружаем его в воду и видим, что он не утонул, а поплыл. Ура! Волшебство свершилось, тонущий материал плавает на поверхности!

Вывод: Корабль не тонет, потому что он имеет особую форму, гипотеза № 3 верна

Опыт № 3. Влияние воздуха на плавучесть корабля.

Берем два воздушных шарика, один из которых надуваем, и погружаем в воду.

Вода попала внутрь не надутого шарика, и он начал постепенно погружаться в воду. Надутый шарик не тонет,даже если надавить на него сверху рукой.

Вывод : Корабль не тонет, потому что воздух внутри него держит его на плаву, гипотеза № 3 верна.Оказывается, когда- то давно древнегреческий учёный Архимед исследовал проблему плавучести тел и сформулировал закон: на всякое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости, который известен сейчас как Закон Архимеда. Таким образом, в нашем опыте на шарик снизу, из таза, действовала сила Архимеда, которая выталкивала шарик на поверхность.

ИТОГ: Тело не утонет, если архимедова сила равна или больше веса тела. Железные суда проектируют и строят с таким расчётом, чтобы при погружении они вытесняли огромное количество воды, вес которой равен их весу в загруженном состоянии (это называется водоизмещением корабля). В этом случае на них будет действовать выталкивающая архимедова сила соответствующей величины. Вот одна из причин, почему корабли не тонут. Корабль внутри имеет множество пустых, наполненных воздухом помещений и средняя его плотность значительно меньше плотности воды. Именно поэтому он держит корабль на поверхности воды и не даёт затонуть. И корабль, даже с очень большим на борту грузом будет плыть по водам морей и океанов

Если железка не имеет ни одной дырочки, куда бы попал воздух, то она сразу же потонет в воде… А если смастерить кораблик по всем правилам науки - он спокойно будет держаться на плаву

4. Секреты строения.

Из энциклопедии я узнал: Корабли строят так, чтобы они в воде не тонули

Даже полностью гружённое судно не тонет. Потому что его контроль-отметка – грузовая ватерлиния – всегда находится над водой.

Днище корабля специально делают такой формы, что когда корабль наклоняется вбок, он волей – неволей стремится опять выпрямиться.

Палубы на корабле закрывают его нутро как хорошие крышки. Поэтому вода не попадает в него, и даже в самый сильный шторм корабль не становится заметно тяжелее. Конечно, если надежно задраены палубные люки.

У меня остался последний вопрос «Почему под воздействием волн суда не переворачиваются?»

Опыт №4

Я вспомнил, как у маленькой сестрички любимой игрушкой был Ванька-Встанька. Я решил использовать пустую пластиковую бутылку. В воде она плавала. Тогда я наполнил дно монетами, и бутылка встала…..

Вывод: Центр тяжести –ниже основной части бутылки, и поэтому при любой качке корабль не переваернётся.

ВЫВОД: Корабли не тонут потому что на них действует сила, действие которой впервые описал древнегреческий учёный Архимед.

Согласно выводам Архимеда на всякое тело, погружённое в жидкость, постоянно действует выталкивающая сила и величина её равна весу вытесненной этим телом воды. Если эта архимедова сила больше или равна весу тела, то оно не утонет.

10. Форма представления результатов
Иллюстрированная текстовая презентация и подготовка буклета с описанием опытов

11. Библиография

1. Энциклопедический словарь юного физика. М.: Педагогика Пресс,1995
2. Юный исследователь. М.: "РОСМЭН",1995

3. Ушаков С. З. Плавание тел / С. З. Ушаков: детская энциклопедия, том 3 «Числа и фигуры, вещество и энергия». – Москва: «Издательство Академии Педагогических Наук РСФСР», 1961. – С. 279-288.

Скачать:

Подписи к слайдам:

Выполнил: Грунистый Алексей, ученик 3 «В» класса Цель исследования: Выяснить причины, позволяющие кораблям не тонуть и не переворачиваться.
Задачи исследования: 1) Разработать серию опытов, объясняющие, что позволяет кораблям держаться на воде; 2) Подготовить описания опытов, чтобы каждый желающий мог легко их повторить и получить знания, позволяющие понять многие природные явления; 3) Собрать и проанализиро-вать информацию по теме.
Методы: 1) Беседы с взрослыми;2) Анкетирование3) Изучение научной литературы;4) Работа с компьютером;5) Наблюдения;6) Проведение опытов,;7) Сравнение и обобщение.

Материал, из которого изготовлен корабль, не дает ему утонуть.2. Корабль не тонет, потому что он имеет особую форму и строение. 3. Воздух внутри него держит корабль на плаву.4. На корабли в воде действует сила, позволяющая им держаться на плаву.
Гипотезы:
На вопрос «Почему не тонут корабли?»больше всего голосов ребята отдали ответу «неведомая сила выталкивает корабль из воды». А также ребята считают, что особое строение корабля влияет на его плавучесть.
Я решил в этом разобраться практическим путём.
Анкетирование одноклассников: Опыт 4,5. Воздух. Сила воды Вывод: корабль держится на плаву до тех пор пока вес вытесненной им жидкости будет больше или равен весу корабля
Опыт1. МатериалВывод: «Плавучесть» корабля не зависит от материала, из которого он изготовлен.
Опыт 2.Объём.
Вывод: Корабль не тонет, т. к. имеет большой объём
Опыт 3. Строение.Вывод:«Непотопляе-мость» корабля зависит от его строения
Опыт 3. Плотность воды.Вывод: плотность воды влияет на выталкивающую силу воды
Мои опыты Даже полностью гружённое судно не тонет. Потому что ватерлиния – всегда находится над водой.
Корабль имеет продолговатую форму, чем-то напоминающую глубокую тарелку. Палубы на корабле закрывают его как крышки.
Строение корабля
Грузовая ватерлиния-контроль-отметка, до которой можно загружать судно
Из энциклопедии я узнал
Оказывается, когда- то давно древнегреческий учёный Архимед исследовал проблему плавучести тел и сформулировал закон: на всякое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости.
МОИ НАБЛЮДЕНИЯ Я хожу в бассейн и замечал странную вещь. Когда я пытаюсь нырнуть и задержаться на дне, то ничего не получается.Какая –то сила меня выталкивает вверх.Что это за сила? Берем пластиковый стакан и ставим его в полный таз с водой, затем постепенно добавляем в стакан монетки, и наблюдаем как плавает стакан, а из тазика постепенно выливается вода. При добавлении 13 монет стакан утонул. Взвешиваем стакан с монетами и стакан с вытесненной водой и видим, что вес стакана с монетами больше.
Выталкивающая сила воды
Вес стакана больше веса выталкивающей силы воды
Вес стакана меньше веса выталкивающей силы воды
Меньше12 монет
Больше 12 монет
.
ВЫВОДЫ:
2. Корабль будет находиться на плаву до тех пор, пока его вес будет меньше или равен весу вытесненной им жидкости, что достигается в том числе и наличием прослойки воздуха в отсеках корабля.
3.Выталкивающая (подъемная) сила зависит от плотности жидкости. Следовательно, в море, где вода солёная (с большей плотностью), выталкивающая сила, действующая на корабль больше, чем в реке или озере, где вода пресная.
4. Корабли специально строят такой формы и такого строения, чтобы они не тонули.
1. Корабли не тонут, потому что на них действует выталкивающая (подъемная) сила, по закону Архимеда, направленная вверх и равная весу жидкости, вытесненной кораблем.

В век ультрасовременных технологий и космических материалов после стольких лет печального опыта, большие корабли все равно продолжают тонуть - почему?.

Современные круизные лайнеры больше чем когда-либо. Их гонки за самыми незабываемыми впечатлениями побеждают принцип, чем больше, тем лучше. Однако некоторые специалисты считают, что они стали чересчур большими кораблями, так как теперь в одном кораблекрушение могут погибнуть тысячи людей. Но такова природа судоходной индустрии, когда происходит крушение, оно принимает гигантские масштабы.

Кораблекрушение Титаника в XX веке революционизировало правила безопасности, но лайнер «Коста Конкордия» постигла та же участь. Почему история повторяется. Чтобы узнать, почему тонут корабли, мы обратились свой взор на самые трагические кораблекрушения последних лет. А также рассмотрим данные судебной экспертизы.

Штормы, сильные ветра, и чудовищные волны снова и снова пускают корабли на дно. При плохой погоде риск существует всегда. Например, пассажирское судно «Silja 2». Двенадцатиметровая волна убийца швырнула металлический леер на капитанский мостик. Паром был ослеплен, все системы связи и радиолокаторы вышли из строя.

Но шторм, поразивший «Louis Majesty» в Средиземном море в 2010 году был еще свирепее. Перепуганные пассажиры снимали на видео, как панорамные окна разбивали волны высоко над ватерлинией. Несмотря на повреждения, корабль благополучно добрался до порта.

Но когда тропический шторм со всей яростью обрушился на круизный лайнер «MTS Oceanos» 1991 году, обреченный корабль так и не увидел суши. Бывалое пассажирское судно обычно отходило от берега Южной Африки. Когда пассажиры поднимались на борт, все было хорошо. Но погода неожиданно переменилась. Сначала рейс отложили, но затем капитан сообщил, что выходит в море. Через несколько часов после выхода в море, погода снова ухудшилась, ветер достигал 80 километров в час. Пассажирское судно швыряло из стороны в, пассажиры были напуганы. Но люди находились в большей опасности, чем могли себе вообразить. У большинства кораблей имеются небольшие отверстия ниже ватерлинии для откачки воды. Из-за ударов волн главный клапан отказал, и лайнер «MTS Oceanos» стало затоплять. От неожиданного удара сильной волны на корабле пропал свет. Морская вода, достигнув электрогенератора, обесточила все судно. Лайнер стал заваливаться на борт. Пассажиры были напуганы, никаких объявлений по радио не поступало.

Лайнер накренился по той причине, что его внутренние части стали наполняться водой, все больше и больше заваливая корабль на один борт. Экипаж охватила паника. Некоторые матросы схватили какие-то вещи и бросились на верхнюю палубу. Из-за неисправности клапана вода стала поступать прямо в трубы, проникая в водораспределительную систему. Теперь от традиционных переборок не было никакого толку. Морская вода затапливала каюты и отеки по всему тонущему кораблю, вытекая из унитазов и раковин. Одним словом лайнер тонул изнутри.

Капитан со своей командой покинули пассажирское судно, поэтому сигнал бедствия пришлось давать одному из музыкантов Moss Hills, работающему несколько лет на этом судне. Через несколько часов прибыли вертолеты со спасателями. Набрав много воды, корабль сильно накренился. Вскоре вода хлынула через носовую часть, утянув его вниз.

Современные круизные суда становятся все выше и выше, превращаясь в города на воде, подобно Венеции. Однако чем выше корабль, тем сильнее на него воздействует ветер. Гигантские судовые надстройки позволяют вместить больше пассажиров, но превращают в исполинские парусники. В результате чего корабли получают тяжелые повреждения, как например катастрофа, произошедшая 3 июня 1993 года.

не менее нашумевшее кораблекрушение 1993 года - катастрофа танкера «Braer»

Танкер «British Tend» следующий с полными цистернами загорелся после столкновения в тумане с грузовым судном «Panamenian» у побережья Бельгии. В результате чего произошла утечка более 3,5 тысяч тонн горящей нефти. Но аварийно-спасательные суда предотвратили взрыв большей части груза. Девять моряков погибли, остальные 27 остались живы.

Как подобные столкновения до сих пор могут случаться через сотни лет после печальной катастрофы Титаника. Неужели никто не учится на примере крушений, произошедших ранее. Но все же, если сравнить крушение «Титаника» и лайнера «Коста Конкордия» мы увидим усвоенные уроки, а также уроки, оставленные без внимания.

У двух катастроф существует поразительное сходство и несколько важных отличий. Первое сходство - конструкция корпусов кораблей. У обоих судов было защитное двойное дно, дополнительный стальной водонепроницаемый слой прямо над килем. Даже если дно корабля повредиться вода не просочится во внутренний корпус. Но и Титаник, и Коста Конкордия получили удар по корпусу на 3 метра выше двойного дна, там, где от моря пассажиров отделял один слой стали. Последствия, как известно, оказались роковым для обоих кораблей.

В течение столетнего периода между этими двумя крушениями все же некоторые современные суда, например нефтяные танкеры, усвоили уроки гибели Титаника. Двойная толщина их корпусов достигает ватерлиний, но обшивка современных лайнеров составляет лишь один слой.

Другие уроки, полученные после гибели Титаника, оказали влияние на столетнюю эволюцию кораблей. Одним из значительных достижений со времен Титаника стало прекращение использования заклепок.

На современном корпусе «Коста Конкордия» не было заклепок. Его части соединены сваркой куда прочнее времен Титаника. Поэтому возникает изумление, как столкновение с рифом могло настолько повредить корабль, что он затонул. Ответ находится на дне. Изогнутая лента сплошной стали толщиной несколько сантиметров содранная с корпуса лайнера, словно язычок огромной консервной банки. Как бы ни была прочна современная сталь, ничто не устоит перед сокрушительным ударом круизного лайнера весом несколько сотен тысяч тонн о неподвижную гранитную породу. Выходит даже через 100 лет после крушения , пассажирские суда до сих пор ненадежны.

Из всех возможных аварий на море самым страшным является пожар. Некуда бежать негде прятаться, и неоткуда ждать помощи. Пожары случаются чаще, чем вы думаете. На таких кораблях как лайнер «Carnival Ecstasy», который загорелся во время сварных работ в июле 1998 года. Ему на помощь прибыло шесть аварийно-спасательных судов, в том числе и суда береговой охраны США. Цена одной случайной искры составила 17 миллионов долларов, но, по крайней мере, судно уцелело. Но в ноябре 1994 года круизный лайнер «Achille Lauro» компании Star Lauro постигла более трагическая участь.

Лайнер вышел из итальянского порта, и направился вниз по Суэцкому каналу к Сейшельским островам. Затем судно должно было следовать в Южную Африку, где пассажиров ожидало начало сезона. Особенностью этого района, где проходило пассажирское судно - отдаленное расстояние от зоны судоходства и далеко от суши. Всего через несколько дней после начала круиза в машинном отделении судна начался пожар. Огонь быстро вошел из-под контроля. Пожар на корабле отличается от пожара в зданиях. Чтобы потушить огонь приходится спускаться вниз по трапу, и для пожарных это представляет серьезную угрозу, так как горячие газы распространяются по кораблю вертикально. Пожар на корабле сопряжен с непреодолимыми трудностями. Пламя может распространиться самыми необычными и ужасающими способами. Огонь может перекинуться на соседний отсек, из-за теплопроводности металлических стен пожар вспыхнет в соседнем отсеке, особенно если переборки сделаны из легковоспламеняющихся материалов. Одной из главных сложностей при пожаре на море это когда возгорание произойдет в машинном отделении, где находится масло и топливо. Когда его начнут тушить водой, они просто всплывут на поверхность воды и продолжат гореть. Вода распространит огонь по всему кораблю еще быстрее и это одна из проблем тушения пожаров водой, кроме того при тушении пожара водой нужно соблюдать осторожность, поскольку вы заполняете водой судно, что может привести к его неустойчивости. Также нужно знать, что на корабле огонь горит с большей силой, чем в помещении, из-за металлического корпуса судна. Таким образом, корпус сдерживает огонь, отчего тот разгорается еще интенсивнее. Если локализовать огонь не удается, не стоит забывать о спасательных платах. Они могут спасти от гибели.

Когда пассажиры покидали пассажирское судно «MS Achille Lauro», оно было безлюдным пылающим кораблем. Вскоре огонь выбил стекла иллюминаторов, и в накренившийся корабль хлынула вода, которая затем и потопила его.

Четыре из пяти катастроф на море объединяет общий фактор, ошибки сделанные людьми. Человеческий фактор стал главной причиной гибели пассажирского судна «MS Explorer». В ночь, когда он столкнулся с айсбергом Антарктики, он шел на высокой скорости. Мало того что в корабле образовалась пробоина, кто-то оставил открытыми бортовые двери. И лайнер затонул.

Крушение парома «Herald of Free Enterprise» стало еще ужаснее. Это самое трагическое кораблекрушение британского судна со времен Титаника. Автомобильно-пассажирском паром покинул порт Зебрюгге в 1987 году. Судно отправилось в плавание с открытыми носовыми воротами на платформе для перевозки автомобилей. При погибло 193 человека.

Четверть века спустя человеческая ошибка также стала основной причиной гибели уже знаменитого лайнера «Costa Concordia». Но почему современное судно оказалось так близко к берегу, ведь современные корабли оснащены спутниковой навигацией, радарной и электронной прокладкой курса.

Капитан Титаника John Smith пошел на дно со своим кораблем и стал героем, капитан лайнера Франческо Скеттино «упал» в спасательную шлюпку и стал злодеем. Но возможно в эту ночь он сделал кое-что правильно, чтобы спасти жизнь пассажиров - он направил свое судна на риф и поставил его в такое положение, чтобы тот не ушел на глубину. Несмотря на это гибель «Коста Конкордия» облетела весь мир. И вновь подняла вопросы безопасности на море.

Одни специалисты считают, что настало время пересмотреть размеры , и то как ими управляют, так как думают, что правила и нормы отстают от . Наряду с этим численность высокопрофессионального экипажа сокращается в пользу обслуживающего персонала, который в свою очередь получает не инструктаж по технике безопасности в море, инструкцию о сохранности товаров и предоставлении качественных услуг.

Хоть и поздновато, но круизная индустрия все же начала пересматривать вопросы безопасности на море, в которых учтут ошибки прошлого. Но как говориться время покажет. Необходимость создания новых правил безопасности на море актуально как никогда. По всему миру в плавание отправляются новые . В течение следующих трех лет на воду будут спущены как минимум 35 кораблей более 300 метров в длину, и некоторые из них будут вещать более 6 тысяч счастливых отдыхающих. И все будут верить, что люди покорили океан, и их плавающие отели непотопляемы.

Выполнили:
Дергилёв Максим,
Гузиёв Игорь
ученики 3 класса

В современных условиях роль проектной и учебной исследовательской деятельности существенно возрастает. Важно не просто передать знания школьнику, а научить его овладевать новым знанием, новыми видами деятельности. Учебное исследование поддерживает мотивационно-смысловую составляющую жизни обучающихся, которая реализуется через самостоятельный познавательный поиск. Учебное проектирование формирует способности к планированию собственной деятельности, построению жизненных планов во временной перспективе. В ходе исследования учащиеся открывают новые знания и пути их открытия, а в ходе проектирования используют эти знания как средство решения практически значимых ситуаций. Проектная работа способствует воспитанию самостоятельности, инициативности, ответственности, повышению мотивации и эффективности учебной деятельности. Таким образом, создание условий для реализации проектной и исследовательской деятельности – задача современной образовательной организации.

Это особенно актуально в процессе перехода на Федеральный государственный образовательный стандарт, отличительной особенностью которого является его деятельностный характер, ставящий главной целью развитие личности школьника. Основы проектной и исследовательской деятельности закладываются в начальной школе. От современной школы требуются особых усилия по формированию комплекса условий для организации проектной и исследовательской деятельности обучающихся (начиная с 1-го класса).

Данная исследовательская работа была проведена в рамках внеурочной деятельности “Я - исследователь”.

І. Введение

1.1. Обоснование выбора темы работы

На внеурочной деятельности нас заинтересовала тема: “Предметы на воде”. Мы знали, что лёгкие предметы на воде не тонут, а тяжёлые - тонут. Но, поразмыслив, задумались над тем, что корабли в море сделаны из стали, но они не тонут. Мы решили провести исследование и найти ответ на вопрос: “Почему корабли не тонут?”

1.2. Цели и задачи работы

Цель:выяснить причины, позволяющие кораблям не тонуть и не переворачиваться; можно ли построить дом на воде?

1. Собрать и проанализировать информацию о плавучести тел.

2. Провести опыты, объясняющие условия, при которых тела плавают в воде.

1.3. Построение гипотез, определение методов исследования, составление плана работы

Гипотезы

Предположим,что корабль имеет особенности строения, которые позволяют ему не тонуть:

• материал, из которого изготовлен корабль, не даёт ему тонуть;
• корабль не тонет, потому что имеет особую форму;
• секреты строения.

Что, еслипостроить плавучий дом.

Методы исследования:

• “Подумай сам”.
• “Посмотри в книгах”.
• “Спроси у других людей”.
• “Обратись к компьютеру, посмотри в глобальной компьютерной сети Интернет”.
• “Понаблюдай”.
• “Проведи опыты, эксперимент”.

План исследования

1. Изучение литературы и анализ.
2. Проверка гипотез экспериментальным путём.
3. Работа с компьютером.

ІІ. Основная часть

2.1. Проверка гипотез с использованием научной литературы

Мы летом отдыхали на речке и замечали странную вещь. Когда мы пытались нырнуть и задержаться на дне, то у нас ничего не получалось. Какая –то сила выталкивала тела вверх.Что это за сила?

Мы решили обратиться к литературе.Оказывается, когда-то давно древнегреческий учёный Архимед исследовал проблему плавучести тел и сформулировал закон: на всякое тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости.

Мы узнали от учителя физики, что есть тела легче воды, есть тяжелее. Одни тонут, а другие нет.

Предметы могут тонуть или не тонуть в зависимости от того, какова плотность материала, из которого сделан предмет и какова плотность жидкости.

Из энциклопедии мы узнали о том, что корабль имеет продолговатую форму, чем-то напоминающую глубокую тарелку. Палубы на корабле закрывают его как крышки.

Когда судно идёт без груза, оно высоко сидит в воде.

Даже полностью гружёное судно не тонет. Потому что его контроль-отметка – грузовая ватерлиния – всегда находится над водой.

Корабли строят так, чтобы они в воде не тонули

Днище корабля специально делают такой формы, что когда корабль наклоняется вбок, он волей – неволей стремится опять выпрямиться.

Палубы на корабле закрывают его нутро как хорошие крышки. Поэтому вода не попадает в него, и даже в самый сильный шторм корабль не становится заметно тяжелее. Конечно, если надежно задраены палубные люки.

2.2. Проверка гипотез экспериментальным путём

Для проверки наших гипотез нами были проделаны следующие опыты.

Предположим,что корабль имеет особенности строения, которые позволяют ему не тонуть.

I. Материал, из которого изготовлен корабль, не даёт ему тонуть.

Провели опыт“Тонет, не тонет”: взяли железную ложку, деревянный брусок, пластмассовый предмет и стеклярус. Ложка и стеклярус затонули, а брусок и пластмасса нет. (Приложение 1)

Вывод:пробковые и деревянные тела вода выталкивает, а металлические и стеклянные – нет.“Плавучесть” корабля не зависит от материала, из которого он изготовлен.

А корабль сделан из стали. И он плавает.

Гипотеза не подтвердилась!

II. Корабль не тонет, потому что имеет особую форму.

Следующий опыт, который был нами проведён “Предел плавучести”.

Опустим крышку кастрюли на воду сначала в горизонтальном положении, а потом вертикально. В горизонтальном положении крышка не тонет, а в вертикальном сразу идёт ко дну. (Приложение 1)

Вывод:плавучесть предмета зависит от его плотности. Корабль не тонет, так как имеет большой объём.

Ещё один опыт, который подтверждает особенность строения корабля: “Строение”

1. Сделаем из пластилина лодочку и пустим в воду. Лодочка держится на воде.

2. Вытащим лодочку, сомнём в комок и опустим в воду. Комок пластилина опустился на дно. (Приложение 1)

Вывод:плавучесть предмета зависит от его формы. Непотопляемость корабля зависит от его строения.

III. Определённые секреты строения корабля.

Для подтверждения этой гипотезы нами были проведены следующие опыты: 1. “Сила воды”

1. Возьмём крупный фрукт, например, гранат. Привяжем к нему тонкую резиновую нить так, чтобы гранат висел на нити. Затем взвесим его с помощью безмена.

2. Опустим гранат, подвешенный на резинке, в сосуд с водой. (Приложение 1)

Вывод: Вода выталкивает предметы. На корабль, погружённый в воду, действует выталкивающая сила.

Этот закон открыл древнегреческий учёный Архимед в???в.до н.э. Стальной корабль не тонет, потому что он вытесняет много воды. Чем больше какой-то предмет вытесняет воды, тем сильнее она выталкивает его.

2. “Эффект рассола”

1. Наполнили стакан водой и опустили яйцо. Яйцо опустилось на дно.

1. Стали добавлять в воду соль (понемногу) до тех пор, пока яйцо полностью не всплыло. От соли плотность воды увеличилась. (Приложение 1)

Вывод: солёная вода плотнее пресной, поэтому выталкивающая сила воды больше в солёной воде.

2.3. Выводы

“Плавучесть” корабля не зависит от материала, из которого он изготовлен.

Корабли не тонут, потому что на них действует выталкивающая (подъемная) сила по закону Архимеда, направленная вверх и равная весу жидкости, вытесненной кораблем.

Корабль будет находиться на плаву до тех пор, пока его вес будет меньше или равен весу вытесненной им жидкости, что достигается, в том числе, и наличием прослойки воздуха в отсеках корабля.

Выталкивающая (подъемная) сила зависит от плотности жидкости. Следовательно, в море, где вода солёная (с большей плотностью), выталкивающая сила, действующая на корабль больше, чем в реке или озере, где вода пресная.

Корабли специально строят такой формы и такого строения, чтобы они не тонули.

Узнав всё это, мы решили, что можно построить плавучий дом.

Наши эскизы с учётом всех особенностей строения. (Приложение 2)

Заглянув в Интернет, мы нашли фотографии домов на воде (Приложение 2)

ІІІ. Заключение

Мы нашли ответ на свой вопрос “Почему корабли не тонут?”. Первая гипотеза наша не подтвердилась, вторая и третья подтвердились, но мы узнали много нового про кораблестроение, про свойства воды, про закон Архимеда.

Конечно, есть еще много того, что мы не понимаем, например, физические понятия, законы, формулы, но думаем, в старших классах мы сможем разобраться в этих вопросах подробнее.

А сейчасмы сможем рассказать своим друзьям и одноклассникам о своих открытиях.

ІV. Список литературы

1. Ушаков С.З. Плавание тел [Текст] / С.З. Ушаков: детская энциклопедия, том 3 “Числа и фигуры, вещество и энергия”. – Москва: “Издательство Академии Педагогических Наук РСФСР”, 1961. – С. 279-288.
2. Большая книга экспериментов для школьников/Под ред. Антонеллы Мейяни; Пер. с ит. Э.И.Мотылевой. – М.:ЗАО “РОСМЭН-ПРЕСС”, 2012. – с.35-66
3. Самолёты. Автомобили. Корабли. /авт. текста Николас Харрис; ил. Питера Денниса; [пер. с англ. А. В. Банкрашкова]. – Москва: Астрель, 2013. – с.16-17

Способность держаться на поверхности воды свойственна не только кораблям, но и некоторым животным. Взять хотя бы водомерку. Это насекомое из семейства полужесткокрылых уверенно чувствует себя на водной глади, перемещаясь по ней скользящими движениями. Такая плавучесть достигается благодаря тому, что кончики лапок покрывают жесткие волоски, которые не смачиваются водой.

Ученые и изобретатели надеются, что в будущем человек сможет создать транспортное средство, которое будет передвигаться по воде по принципу водомерки.

Но в отношении традиционных судов принципы бионики не действуют. Объяснить плавучесть корабля, сделанного из металлических деталей, сможет любой ребенок, знакомый с основами физики. Как гласит закон Архимеда, на тело, которое погружается в жидкость, начинает действовать выталкивающая сила. Ее величина равна весу воды, вытесняемой телом при погружении. Тело не сможет , если сила Архимеда превышает вес тела или равна ему. По этой причине корабль остается на плаву.

Чем больше объем тела, тем больше воды он вытесняет. Железный шар, опущенный в воду, тут же утонет. Но если его раскатать до состояния тонкого листа и сделать из него полый внутри шар, то такая объемная конструкция будет держаться на воде, лишь слегка в нее погрузившись.

Суда с металлической обшивкой строят таким образом, чтобы в момент погружения корпус вытеснял очень большое количество воды. Внутри корабельного корпуса имеется множество пустых областей, заполненных воздухом. Поэтому средняя плотность судна оказывается значительно меньше, чем плотность жидкости.

Как сохранить плавучесть судна?

Корабль держится на плаву, пока его обшивка исправна и не имеет повреждений. Но судна окажется под угрозой, стоит ему получить пробоину. Сквозь прореху в обшивке внутрь судна начинает поступать вода, заполняя его внутренние полости. И тогда корабль вполне может затонуть.

Чтобы сохранить плавучесть судна при получении пробоины, его внутреннее пространство стали разделять перегородками. Тогда небольшая пробоина в одном из отсеков не угрожала общей живучести судна. Из отсека, который подвергался затоплению, с помощью насосов откачивали воду, а пробоину старались заделывать.

Хуже, если повреждалось сразу несколько отсеков. В этом случае судно могло утонуть из-за потери равновесия.

В начале XX века профессор Крылов предложил умышленно затапливать отсеки, расположенные в части судна, которая противоположна тем полостям, что подверглись затоплению. Корабль при этом несколько осаживался в воду, но оставался в горизонтальном положении и не мог утонуть в результате переворачивания.

Предложение морского инженера было столь необычным, что на него долгое время не обращали внимания. Только после поражения российского флота в войне с Японией его идею взяли на вооружение.

Современные океанские лайнеры по своим характеристикам выгодно отличаются от тех парусных судов, которые бороздили морские просторы несколько веков назад. Казалось бы, нынешние технологии должны обеспечить кораблям высокую живучесть и непотопляемость. Однако и теперь морские суда время от времени тонут. Причины морских катастроф могут быть самыми разными.

Инструкция

Современные суда оснащают самыми совершенными навигационными системами. Материалы, из которых изготовляют корпуса кораблей, отличаются высокой прочностью, устойчивостью к износу и повреждениям. Но время от времени в печати появляются печальные сообщения о гибели морских судов. Эти неприятности случались на море много веков назад, невозможно полностью исключить морские катастрофы и в XXI столетии.

Самая распространенная причина происходящих с кораблями катастроф заключается в пренебрежительном отношении экипажа к правилам мореходства. Опытные моряки знают, самое безопасное место для корабля – это суша. В море или океане корабль всегда подстерегают многочисленные неприятности. Особенно опасно плавание возле прибрежной полосы. Именно здесь чаще всего встречаются сильные течения, отмели и скалы, которые могут повредить судно.

Действительно, очень часто судно получает неустранимые повреждения, когда на полном ходу натыкается на препятствие. Обшивка корпуса достаточно крепка, но и она имеет предел прочности. Если судно получило серьезную , в трюм начинает поступать вода, которая заполняет отсеки. По этой причине судно теряет устойчивость и вполне может перевернуться.

Чтобы снизить вероятность затопления, внутреннее пространство современных кораблей стараются делить на герметичные отсеки, внутри которых устанавливают мощные насосы, способные откачать воду. Хуже всего, когда пробоина настолько велика, что помпы не могут справиться с нагрузкой. Большую прореху в обшивке заделать в море практически невозможно. Экипажу остается надеяться только на спасательные средства.

Любой корабль проектируется так, чтобы он имел определенный запас прочности и плавучести. Если поврежденное судно оказывается в океанских просторах в условиях сильного волнения или даже настоящего шторма, шансы на то, что корабль останется на плаву, уменьшаются. В условиях мощных волн некоторые суда, имеющие узкий и длинный корпус, вполне могут переломиться пополам. Итогом становится неминуемое погружение корабля под воду.

Еще одна из причин затопления корабля – неправильно размещенный и небрежно закрепленный груз. При шторме содержимое трюма вполне может переместиться в сторону, что нередко приводит к возникновению сильного крена. Если нагрузка на один из бортов становится критической, корабль способен опрокинуться набок и даже перевернуться вверх дном, после чего судно может пойти ко дну.

Полностью гарантировать безопасность при движении корабля по водным просторам нельзя. Но можно снизить вероятность трагедии, если неукоснительно соблюдать все правила вождения судов, выработанные многими поколениями мореходов, и с предельным вниманием отнестись к изменяющимся условиям, в которых проходит плавание.

Издревле человечество стремилось осваивать речные и морские просторы планеты. Первые ареалы расселения человека были образованы на берегах рек, озер, морей. Речные и морские пути – это первейшие транспортные магистрали, используемые человеком. Для освоения водных ресурсов развилась целая наука – судостроение. Постройка кораблей основана на целом комплексе наук и ремесел, опыте специалистов и технических достижениях

История судостроения

Историческая наука не может определить точных дат начала строительства судов. Но во многих письменных источниках упоминается о морских судах и существовании торговых путей, которые связывали между собой человеческие поселения. Эти свидетельства подтверждают высокие достижения древних кораблестроительных технологий. Первые простейшие суда задолго до колесной повозки.

В мифологии приведены детальные описания постройки кораблей. Уже примерно 2500 лет назад корабли различались по своему назначению - для перевозки грузов и для транспортировки пассажиров. Корабли приводились в действие шестами, веслами, парусами. Уже позднее стали строить судна для отдыха богатых людей. Основным материалом для постройки кораблей было дерево. Современные суда строят из металла, причем толщина каркаса может быть такой, что ее практически невозможно пробить.

Как корабль держится на воде

Способность корабля плавать в определенном положении определяется термином «плавучесть».

Плавучесть - свойство погруженного в жидкость тела оставаться в равновесии, не выходя из воды и не погружаясь дальше, то есть плавать.

Плавучесть судна обоснована тем, что сила тяжести судна уравновешивается выталкивающими силами воды, которые возникают в процессе гидростатического давления на корпус корабля. Эту взаимосвязь вывел в своем законе древнегреческий ученый Архимед. Выталкивающие силы воды зависят от плотности жидкости и объема корпуса корабля. Под действием этих сил корабль может двигаться.

Гидростатическое давление - это отношение сил к площади тела внутри любой жидкости, обусловленные весомостью жидкости.

Имеется несколько условий для плавания судна: если сила тяжести корабля больше гидростатического давления, то судно будет ; если сила тяжести корабля равна гидростатическому давлению, то судно будет находиться в равновесии в любой точке жидкости, будет плавать внутри жидкости; если сила тяжести меньше гидростатических сил, то судно будет держаться на поверхности.

Корабли по своей массе действительно тяжелые, но у них достаточный запас воздуха внутри корпуса и высокие борта. Сила тяжести любого судна меньше гидростатических сил воды, поэтому корабли держатся на воде. Если превысить грузоподъемность судна, то сила тяжести будет больше воздействия гидростатических сил, и корабль затонет. Аналогичная ситуация возникнет, если судно получило пробоину. Корпус наполнится водой, сила тяжести увеличивается, корабль тонет.

Если бросить в воду маленький камешек или медную монетку, они немедленно пойдут ко дну. Почему же тогда массивное и тяжелое деревянное бревно не тонет, а всего лишь слегка погружается в воду? Здесь срабатывают законы физики. Способность предметов плавать на поверхности жидкости объясняется различиями в плотности веществ.

Что такое плотность

Под плотностью вещества в подразумевают физическую величину, в которой между собой соотносятся масса и объем какого-либо тела. Плотность – существенный и относительно постоянный признак вещества, который широко используется для распознавания различных материалов, природа которых на глаз не определяется.

Зная плотность вещества, можно установить массу тела.

Любые тела, которые окружают человека в повседневной жизни, состоят из разнообразных материалов или веществ. Людям в быту и производственной деятельности часто приходится иметь дело с металлами, древесиной, пластмассами, камнем и так далее. Каждый материал имеет свою плотность. По этой причине масса двух разных предметов, имеющих одинаковые объем, форму и размеры, но изготовленных из разных веществ, будет различной.

Почему не тонет бревно

Различия в плотности воды и древесины как раз и позволяют тяжелому и массивному бревну не тонуть, а уверенно держаться на поверхности. Дело в том, что при нормальных условиях плотность воды равна единице. А вот у дерева этот показатель гораздо ниже. Поэтому увесистый кусок сухого дерева удерживается на поверхности жидкости, совсем незначительно в нее погружаясь.

Однако при определенных условиях утонуть способно и дерево. Если бревно длительное время находилось в воде, оно постепенно пропитывается влагой и набухает. В этом случае плотность бревна изменяется и может превысить плотность жидкости. Это явление часто наблюдалось во время промышленного сплава бревен по воде, когда они перегонялись к месту переработки естественным путем, без применения транспорта.

На реках, в местах усиленного сплава леса, до сих пор можно обнаружить так называемые топляки. Это бревна, которые полностью или частично затонули, легли на дно или зависли в слегка подтопленном состоянии. Топляки доставляют много неприятностей рыболовам-любителям. Они также представляют опасность для судов, движущихся с высокой скоростью.