2026 Исследование зависимости глубины погружения предметов разной массы при падении в различные среды от площади, соприкасающейся с ними поверхности

Опубликовано Прыткова Татьяна Станиславовна вкл 20.02.2026 - 12:25

Автор:

Доронин Павел и Андреев Тимофей

Цели и задачи работы: выяснить зависимость глубины погружения от площади поверхности тела, соприкасающейся со средой и от массы.

Гипотеза: Сила сопротивления среды при погружении в него тела, падающего с высоты, зависит от площади соприкасающейся с средой поверхности. Чем больше площадь, тем больше сила сопротивления и меньше глубина погружения.

В ход эксперимента были рассмотрены два тела с одинаковыми геометрическими параметрами и разной массой изготовленных из алюминия и оргстекла.

Установлена зависимость: глубина погружения увеличивается при уменьшении площади основания падающего тела.

На основе данной зависимости учеными создаются снегоступы с большой площадью опоры, благодаря которой они не проваливаются в снег, вся тяжелая гусеничная техника. Также создаются сверхострые лезвия с сильно уменьшенной площадью соприкосновения с объектом.

Перспективы работы: провести исследование: по прогнозированию размера кратера от удара, например, при крушении спускаемого аппарата о грунт; по численному моделированию процесса удара с учетом нелинейных свойств грунта может помочь в оценке размера кратера, что важно для проектирования аппаратов; по моделированию процессов падения в различных сферах деятельности.

Скачать:

Вложение	Размер
Тезисы	20.47 КБ
Полный текст работы	1.2 МБ
Презентация проекта	838.25 КБ

Предварительный просмотр:

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ГЛУБИНЫ ПОГРУЖЕНИЯ ПРЕДМЕТОВ РАЗНОЙ МАССЫ ПРИ ПАДЕНИИ В РАЗЛИЧНЫЕ СРЕДЫ ОТ ПЛОЩАДИ, СОПРИКАСАЮЩЕЙСЯ С НИМИ ПОВЕРХНОСТИ

Доронин Павел Алексеевич, Андреев Тимофей Александрович,

Руководитель: Прыткова Татьяна Станиславовна

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы “Школа № 1155”, 123458, г. Москва, ул. Таллинская, д. 16, корп. 4, E-mail: 1155@edu.mos.ru

Ключевые слова: среда, сила сопротивления, глубина погружения

Приборы и материалы: два тела разной массы, в форме параллелепипеда, рычажные весы, набор разновесов, линейка, штангенциркуль (0,02 мм), грунт (вода, песок и снег).

Оказалось, что измерить глубину погружения тела в воду невозможно. Обоснование невозможности: алюминиевое тело (тело большей массы) при падении в воду сразу изменяло свою траекторию; тело из оргстекла падало перпендикулярно поверхности, но скорость падения была высокой. Обычной камерой на телефоне, даже при замедленной съёмке, не удалось зафиксировать глубину погружения. Видео-фиксация без специальных устройств невозможна; одним из побочных эффектов при проведении опыта стало появление брызг. Использование для опыта более вязкой среды (масла) мы не рассматривали и приняли решение использовать твердые сыпучие среды:1) среда - песок; 2) среда - свежевыпавший снег.

Ссылки

Капельян С. Физика. Основные понятия, формулы, законы/ С. Капельян, А. Аксенович. – М.: Аверсэв, 2024
Циолковский К. Давление на плоскость при ее нормальном движении в воздухе / К. Циолковский – М.: Гос Типография ОСНХ, 1930
Под.редакцией Аксенова М. Энциклопедия для детей/ – М.:, 2000

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Слайд 1

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы “Школа № 1155” ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ГЛУБИНЫ ПОГРУЖЕНИЯ ПРЕДМЕТОВ РАЗНОЙ МАССЫ ПРИ ПАДЕНИИ В РАЗЛИЧНЫЕ СРЕДЫ ОТ ПЛОЩАДИ, СОПРИКАСАЮЩЕЙСЯ С НИМИ ПОВЕРХНОСТИ Участники: ученик 8-М класса ГБОУ Школа № 1155 Доронин Павел Алексеевич; ученик 8-М класса ГБОУ Школа № 1155 Андреев Тимофей А лександрович ; Руководитель: учитель физики ГБОУ Школа № 1155 Прыткова Татьяна Станиславовна. Москва, 2026

Слайд 2

Цели, задачи Сила сопротивления среды при погружении в неё тела, падающего с высоты, зависит от площади соприкасающейся со средой поверхности. Чем больше площадь соприкосновения, тем больше сила сопротивления и меньше глубина погружения. Гипотеза Выяснить зависимость глубины погружения тела от площади его поверхности, соприкасающейся со средой.

Слайд 3

Приборы и материалы два тела разной массы в форме параллелепипеда; рычажные весы, набор разновесов; линейка, штангенциркуль (0,02 мм); грунт (песок и снег).

Слайд 4

Методика выполнения работы 1)Рассмотрим два тела с одинаковыми геометрическими параметрами и разной массой изготовленных из алюминия и оргстекла 3 ) замеряем глубины образовавшихся отверстий 4 ) определяем зависимость между глубиной погружения и площадью соприкасающейся поверхности 5 )проводим вышеперечисленные действия со вторым телом 6 ) выводим закономерность

Слайд 5

Алгебраическая зависимость полученных величин

Слайд 6

Таблица 1 ( тело из алюминия)

Слайд 7

Графики зависимости - тело из алюминия

Слайд 8

Таблица 2 (тело из оргстекла)

Слайд 9

Графики зависимости - тело из оргстекла

Слайд 10

Выводы Мы установили зависимость: глубина погружения увеличивается при уменьшении площади основания падающего тела. На основе данной зависимости учеными создаются снегоступы с большой площадью опоры, благодаря которой они не проваливаются в снег, вся тяжелая гусеничная техника. Также создаются сверх острые лезвия с сильно уменьшенной площадью соприкосновения с объектом.

Слайд 11

Перспективы работы над новым исследованием . 1)Прогнозирование размера кратера от удара, например, при крушении спускаемого аппарата о грунт. Численное моделирование процесса удара с учетом нелинейных свойств грунта может помочь в оценке размера кратера, что важно для проектирования аппаратов. 2)Моделирование процессов падения в различных сферах деятельности.

Слайд 12

Спасибо за внимание!