Більшість дітей можуть швидко визначити предмети, які будуть плавати або тонути, але навчання про плавучість передбачає набагато більше, ніж плаваючі предмети в мисці з водою. Вивчити взаємозв'язок між водотоком, щільністю, площею поверхні та об'ємом може бути складно. Можуть допомогти практичні заходи та реальні приклади.
Навчіть про витіснення води
Предмети плавають, бо на них штовхає сила, рівна вазі води, яку вони витіснили. Тому вихідним пунктом навчання плавучості є допомогти студентам зрозуміти витіснення води. Запитайте учнів, що відбувається, коли щось поміщають у воду. Він пливе або тоне, але щось трапляється і з водою. Скажіть студенту, що предмет і вода не можуть знаходитися в одному просторі; об'єкт штовхає воду вбік. Це називається переміщенням. Покажіть їм, як це працює, наповнивши миску з водою майже до краю, а потім помістивши щось у воду. Предмет, який ви поміщаєте у воду, повинен бути достатньо великим, щоб виштовхувати воду через краї чаші.
Навчіть про щільність
Далі поясніть, що об’єкти, що плавають, менш щільні, ніж вода, яку вони відтіснили. У щільних об’єктах, як правило, більше молекул, які перетискаються близько. Предмети та вода можуть стати більш щільними або менш щільними, якщо додати або забрати молекули або тепло. Покажіть учням прозору скляну миску або чашку. Наповніть ємність водопровідною водою і попросіть учнів передбачити, чи буде яйце плавати чи тонути у воді. Акуратно помістіть яйце у воду, і воно повинно потонути. Поясніть, що яйце щільніше за воду, яку воно витіснило. Потім додайте у воду сіль. Поясніть студентам, що ви додаєте молекули у воду, роблячи таким чином її більш щільною. Кількість, яку ви додасте, буде залежати від вашої тари, але не будьте скупими; вода повинна бути досить каламутною з сіллю. Потім знову додайте яйце. Він повинен плавати. Поясніть, що оскільки ви додали у воду молекули, яйце плаває, тому що зараз воно менш щільне, ніж вода.
Навчіть про вагу та об’єм
Запитайте майже у будь-якої студентки, і вона скаже вам, що важкі речі тонуть, а легкі плавають. Хоча це часто трапляється, воно недостатньо описує, як працює плавучість. Адже плавають великі, важкі кораблі та величезні айсберги. Запитайте учнів, кому важче: яблуко чи скріпка. Потім попросіть їх передбачити, хто з них потоне, а хто плаватиме. Студенти будуть здивовані, побачивши яблуко, що плаває, і скріпку, що тоне. Поясніть, що яблуко плаває, оскільки воно має більший об’єм повітря, ніж скріпка, хоча воно й важче. Поясніть, що об’єм - це кількість простору, який об’єкт заповнює або займає. Пляжний м'яч займає той самий простір, що і м'яч для боулінгу, тому вони мають однаковий об'єм, але пляжний м'яч буде плавати, оскільки його обсяг в основному становить повітря. Кораблі важкі, але в їх корпусі є повітря, яке дозволяє їм плавати. Предмети, які містять багато повітря або відкритого простору, зазвичай плавають. Вони також зазвичай - але не завжди - легкі, саме тому легкі предмети мають тенденцію плавати, а важкі предмети мають тенденцію тонути.
Навчіть про площу поверхні
Плавучість - це сила, яка штовхає на предмети, і чим більша площа поверхні має об’єкт для сили, щоб підштовхнутися, тим більший шанс він спливе і більшу вагу він утримає. Крім того, більше води витісняється, коли площа поверхні об’єкта велика. Покажіть учням дві неглибокі кришки - одна повинна бути широкою, наприклад, кришкою до ємності зі сметаною, а друга повинна бути маленькою, наприклад, кришкою до пляшки з водою. Поплавайте маленьку кришку в мисці з водою і складайте на неї копійки, поки вона не потоне. Попросіть студентів передбачити, чи однакова кількість копійок опустить ширшу кришку, і попросіть їх обґрунтувати свої прогнози. Потім покладіть стільки ж копійок на ширшу кришку. Поясніть, що більша площа поверхні кришки дозволяє їй продовжувати плавати.