ATENŢIE!ATENŢIE!A FOST DETECTAT PE O RAZA A FOST DETECTAT PE O RAZA DE 5 KM UN PROIECT NUMIT DE 5 KM UN PROIECT NUMIT

“SUBMARINUL” BY :“SUBMARINUL” BY :Coman AndreeaComan AndreeaNegrea AndraNegrea AndraPapuc DaliaPapuc DaliaSabău PaulaSabău Paula

Clasa a VIII-a BClasa a VIII-a BŞcoala Şcoala ““Regina MariaRegina Maria” Sibiu” Sibiu

Prof. DProf. Dăăian Maria Alexandrinaian Maria Alexandrina

SSUUBBMMAARRIINNUULL

•UUn submarinn submarin este un este un vehicul vehicul acvatic care se poateacvatic care se poate deplasa sub apădeplasa sub apă la presiuni la presiuni foarte foarte mari,mari, dincolo dincolo de de adâncimile undeadâncimile unde se se pot pot scufunda oamenscufunda oameniiii. .

•EEl are l are îîntre perentre pereţţii sii săăi i dubli rezervoardubli rezervoare e care se care se pot umple cu apa din pot umple cu apa din mare; cand se umplu cu mare; cand se umplu cu apapăă, greutatea , greutatea submarinului cresubmarinului creşşte te şşi el i el se scufundse scufundăă. .

•Cu cCu câât submarinul t submarinul se scufundse scufundăă la o la o adadââncime mai ncime mai mare (presiunea mare (presiunea hidrostatica hidrostatica crecreşşte) cu atte) cu atâât t ppăătrunde mai trunde mai multmultăă ap apăă îîn n rezervoare.rezervoare.

•AAstfel, greutatea stfel, greutatea submarinului cresubmarinului creşşte te continuu continuu şşi el se scufundi el se scufundăă din ce din ce îîn ce mai mult. Un n ce mai mult. Un submarin nu poate ssubmarin nu poate săă se se menmenţţininşş la o anumit la o anumităă adadââncime decncime decâât dact dacăă se se aflaflăă îîn min mişşcare.care.

• Pentru a reveni la suprafaPentru a reveni la suprafaţăţă, apa , apa

din rezervoare este evacuatdin rezervoare este evacuatăă..

Funcţionarea unui submarinFuncţionarea unui submarin

• Se bazeazSe bazeazăă pe pe

Legea lui Legea lui ArhimedeArhimede

• VVestit matematician si estit matematician si fizician grecfizician grec, s-a , s-a nascut la nascut la SiracuzaSiracuza şi şi este considerat unul este considerat unul din cei mai de seamă din cei mai de seamă oameni ai antichităţii. oameni ai antichităţii. În fizică a stabilit legile În fizică a stabilit legile pârghiilor şi a pârghiilor şi a descoperit legea care îi descoperit legea care îi poartă numelepoartă numele..

•Arhimede a făcut numeroase Arhimede a făcut numeroase invenţii: maşini pentru invenţii: maşini pentru irigarea câmpurilor, sisteme irigarea câmpurilor, sisteme de pârgii şi scripeţi pentru de pârgii şi scripeţi pentru ridicarea corpurilor, maşini ridicarea corpurilor, maşini de aruncat etc. Unele dintre de aruncat etc. Unele dintre invenţiile sale ca şurubul invenţiile sale ca şurubul făra sfârşit, scripetele mobil, făra sfârşit, scripetele mobil, roţile dinţate se folosesc roţile dinţate se folosesc astăzi pe scară largă în astăzi pe scară largă în tehnicătehnică..

• Legenda spune cLegenda spune căă regele regele SSiracuzeiiracuzei,, Hieron Hieron, i-a , i-a cerut unui cerut unui meşter să-i facă o coroanămeşter să-i facă o coroană de de auraur si l-a pus pe Arhimede s si l-a pus pe Arhimede săă verifice dacverifice dacăă aceasta este din aur aceasta este din aur sau consau conţţine ine şşi arginti argint.. Arhimede, Arhimede, rezolvrezolvâând problema, ar fi nd problema, ar fi rostit rostit expresia celebrăexpresia celebră “ “EEVVRRIIKA!KA!””

( am găsit( am găsit!)!) . .

• UUn corp scufundat într-un fluid n corp scufundat într-un fluid este împins de către fluid, de jos este împins de către fluid, de jos în sus, cu o forţă egală cu în sus, cu o forţă egală cu greutatea volumului de fluid greutatea volumului de fluid dezlocuit de către corp. A fost dezlocuit de către corp. A fost descoperită în mod empiric de descoperită în mod empiric de către Arhimede în sec III î.Hr. şi către Arhimede în sec III î.Hr. şi demonstrată în sec XVI.demonstrată în sec XVI.

• Aşadar, când Aşadar, când unun submarin submarin pluteşte, pluteşte, rezervoarele acestuiarezervoarele acestuia sunt umplute sunt umplute cu aer astfel încât greutatea sa totala cu aer astfel încât greutatea sa totala este egală cu forţa arhimedică. Pentru este egală cu forţa arhimedică. Pentru a se scufunda, rezervoarele sunt a se scufunda, rezervoarele sunt umplute cu apă, greutatea totala a umplute cu apă, greutatea totala a submarinului mărindu-se. Apa este submarinului mărindu-se. Apa este dată afară prin eliberarea de aer dată afară prin eliberarea de aer comprimat, submarinul întorcându-se comprimat, submarinul întorcându-se la suprafaţă. la suprafaţă.

•DDaca G>Faca G>FA A submarinul urcă la submarinul urcă la suprafaţă şi rămâne în echilibru suprafaţă şi rămâne în echilibru fiind parţial scufundat . Porţiunea fiind parţial scufundat . Porţiunea scufundată dezlocuieşte un volum scufundată dezlocuieşte un volum de apa < decat volumul de apa < decat volumul submarinului, a cărui greutate e submarinului, a cărui greutate e egală cu greutatea egală cu greutatea submarinului .În acest caz submarinului .În acest caz submarinul pluteşte. Condiţia de submarinul pluteşte. Condiţia de plutire : G= Fplutire : G= FA . A .

•PPentru a se entru a se îîntoarce la suprafantoarce la suprafaţăţă pentru o perioada mai lungpentru o perioada mai lungăă,un ,un submarin folosesubmarin foloseşşte te

îîn mod normal aer comprimat n mod normal aer comprimat pentru a expulza apa din tancurile pentru a expulza apa din tancurile sale de imersiune.sale de imersiune.

•În prezent , În prezent , existexistă submarină submarine e care care funcţionează pe baza funcţionează pe baza motoarelor electrice Dieselmotoarelor electrice Diesel, , şşi submarine nuclearei submarine nucleare . .

•MMotoarele electrice sunt otoarele electrice sunt folosite atât sub apă, cât şi folosite atât sub apă, cât şi la suprafaţă, dar se folosesc la suprafaţă, dar se folosesc şi generatoare electrice şi generatoare electrice acţionate de motoare Diesel acţionate de motoare Diesel pentru a le acţiona şi pentru pentru a le acţiona şi pentru a încărca bateriile.a încărca bateriile.

•““ŢŢeava de respiraţie”este eava de respiraţie”este un tub conţinând ţevile de un tub conţinând ţevile de admisie şi de evacuare ale admisie şi de evacuare ale motorului. Un submarin motorului. Un submarin poate să rămână sub poate să rămână sub suprafaţă şi, cu “ţeava de suprafaţă şi, cu “ţeava de respiraţie” ieşind din apă, respiraţie” ieşind din apă, să îşi pornească motoarele să îşi pornească motoarele pentru a-şi reîncărca pentru a-şi reîncărca bateriile electricebateriile electrice . .

•RReactorul unui submarin nuclear eactorul unui submarin nuclear produce căldură prin fisiunea produce căldură prin fisiunea nucleelor. Prin acest proces se divid nucleelor. Prin acest proces se divid nucleele atomice, eliberând cantităţi nucleele atomice, eliberând cantităţi mari de căldură .mari de căldură .

•UUn lichid de răcire extrage căldura n lichid de răcire extrage căldura din reactor şi o transferă la apa dintr-din reactor şi o transferă la apa dintr-un boiler.un boiler.

•AApa fierbe, generând aburi, pa fierbe, generând aburi, trecuţi apoi în turbinele de trecuţi apoi în turbinele de propulsie principale şi în turbine propulsie principale şi în turbine legate la generatoare electrice legate la generatoare electrice Căldura transformă apa în aburi. Căldura transformă apa în aburi. Apoi, aburii rotesc turbinele care Apoi, aburii rotesc turbinele care acţionează elicele.acţionează elicele.

Părţile componente ale Părţile componente ale unui unui

~ submarin ~~ submarin ~

Tipuri de submarineTipuri de submarine•SubmersibiliSubmersibili

Submarinele utilizate în scopuri Submarinele utilizate în scopuri ştiinţifice şiştiinţifice şi industriale se industriale se numesc submersibili. Unii sunt numesc submersibili. Unii sunt fără echipaj şi sunt fără echipaj şi sunt telecomandaţi , explorând telecomandaţi , explorând oceanele. Alţii, cum ar fi oceanele. Alţii, cum ar fi Alvin Alvin al al SUA pot avea 3 oamSUA pot avea 3 oameeni la bord. ni la bord.

•Alvin Alvin poate atinge o adâncime poate atinge o adâncime de 4000m şi estede 4000m şi este folosit pentru folosit pentru localizarea depozitelor localizarea depozitelor minerale din oceane şi a minerale din oceane şi a vietuitoarelor marine. Un vietuitoarelor marine. Un vehicul cu telecomandă, Jason vehicul cu telecomandă, Jason Junior , poate fi operat din Junior , poate fi operat din interiorul submersibilului , interiorul submersibilului , ptr. a explora locurile prea ptr. a explora locurile prea mici sau periculoase ptr. Alvin. mici sau periculoase ptr. Alvin.

• BatiscafulBatiscaful

Este un submarin mai mic folosit Este un submarin mai mic folosit pentru apentru a coborî la adâncimi foarte coborî la adâncimi foarte mari. Pentru a remari. Pentru a rezzista la presiunile ista la presiunile enorme ale apei, cabina în care se enorme ale apei, cabina în care se află pasagerii este o sferă din oţel cu află pasagerii este o sferă din oţel cu pereţii foarte groşi . Restul carcasei e pereţii foarte groşi . Restul carcasei e plină cu un lichid cu densitatea plină cu un lichid cu densitatea < < decat apa. Coborârea lui se face decat apa. Coborârea lui se face folosind un lest din fontă care este folosind un lest din fontă care este aruncat atunci când batiscaful revine aruncat atunci când batiscaful revine la suprafaţă. la suprafaţă.

• Vehiculul TurtleVehiculul Turtle al lui David Bushnell al lui David Bushnell a fost primul submarin folosit în a fost primul submarin folosit în razboi . Vehiculul era dotat cu elice razboi . Vehiculul era dotat cu elice manuale şi dirijat cu o cârmă. manuale şi dirijat cu o cârmă.

Zâmbiţi, vă rog....Zâmbiţi, vă rog....

• Care este asemănarea dintre un Care este asemănarea dintre un submarin şi un windows ? Amândouă submarin şi un windows ? Amândouă au probleme când deschizi o au probleme când deschizi o fereastră! fereastră!

Experiment : Experiment : Realizarea Realizarea unui submarinunui submarin - Varianta 1- Varianta 1

Experiment : Experiment : Realizarea Realizarea unui submarinunui submarin - Varianta 2- Varianta 2

Materiale necesareMateriale necesare::oFlacon mare de plastic, nisip , pâlnie Flacon mare de plastic, nisip , pâlnie

de plastic , bazin cu apa, 2 flacoane de plastic , bazin cu apa, 2 flacoane mici de plastic, perforator , foarfeca, mici de plastic, perforator , foarfeca, liniar, 2 paie din plastic, benzi liniar, 2 paie din plastic, benzi elastice, plastilina, 2 clame mari .elastice, plastilina, 2 clame mari .

• 1. Umplem flaconul mare de plastic cu 1. Umplem flaconul mare de plastic cu nisip, folosind o pâlnie . Il umplem până nisip, folosind o pâlnie . Il umplem până când se scufundă într-un bazin cu apă. când se scufundă într-un bazin cu apă. Testăm flaconul (dopul să fie bine strâns) Testăm flaconul (dopul să fie bine strâns) pentru a găsi cantitatea potrivită de pentru a găsi cantitatea potrivită de nisip. nisip.

• 22. Facem o gaură mare ( de aporx. . Facem o gaură mare ( de aporx. 1 cm diametru) pe o parte a celor 2 1 cm diametru) pe o parte a celor 2 flacoane mici de plastic .Pe cealaltă flacoane mici de plastic .Pe cealaltă parte facem o gaura mică, suficient parte facem o gaura mică, suficient de largă ptr. de largă ptr. iintroducerea unui pai ntroducerea unui pai de băut. de băut.

• 3. Prindem cele 3. Prindem cele 2 flacoane mici 2 flacoane mici de plastic pe de plastic pe de-o parte şi de de-o parte şi de alta a flaconului alta a flaconului mare, folosind mare, folosind benzi elastice. benzi elastice. Întoarcem Întoarcem flacoanele mici , flacoanele mici , asftel încât asftel încât gaura mică a gaura mică a fiecăruia să fie fiecăruia să fie îndreptată în îndreptată în sus.sus.

•4. Introducem un pai de băut în 4. Introducem un pai de băut în fiecare gaură mică , astfel încât fiecare gaură mică , astfel încât să iasă puţin afară. Fixăm baza să iasă puţin afară. Fixăm baza paielor cu puţină plastilină ptr. a paielor cu puţină plastilină ptr. a crea un punct etanş de îmbinare. crea un punct etanş de îmbinare.

•5. 5. Punem o clama mica pe la Punem o clama mica pe la jumtatea fiecărui pai. jumtatea fiecărui pai. Clamele trebuie să fie destul Clamele trebuie să fie destul de rezistente pt a presa paiul de rezistente pt a presa paiul şi a nu lăsa aerul să fie şi a nu lăsa aerul să fie evacuat de apă .evacuat de apă .

• 6. 6. Aşezam modelul de submarin Aşezam modelul de submarin într-un bazin cu apă. Având clemele într-un bazin cu apă. Având clemele ataşate , ataşate , el vel va pluta plutii. Îndepărtăm . Îndepărtăm clamele şi apa va inunda bazinele clamele şi apa va inunda bazinele flotabile. Submarinul se va flotabile. Submarinul se va scufunda.scufunda.

•7. 7. Pt a face submarinul să se Pt a face submarinul să se ridice iar, suflăm odata încet în ridice iar, suflăm odata încet în ambele paie. Aerul va ambele paie. Aerul va determina apa să iasădetermina apa să iasă, , iar iar submarinul se va ridica la submarinul se va ridica la suprafaţă.suprafaţă.

• 8. 8. Cand modelul nostru de submarin a ieşit Cand modelul nostru de submarin a ieşit iar la suprafaţă , suflăm mereu încet în bazine. iar la suprafaţă , suflăm mereu încet în bazine. Ataşăm înapoi clamele, iar modelul Ataşăm înapoi clamele, iar modelul submarinului nostru va rămâne plutind la submarinului nostru va rămâne plutind la suprafaţă.suprafaţă.

ŞŞi iati iatăă submarinul nostru…. submarinul nostru….

Echipa noastrEchipa noastrăă

Submarin (experiment) Submarin real

Submarinul pluteşte,rezervoarele de

balast sunt goale, iar când acestea se deschid

apa pătrunde,iar submarinul se scufundă

la adâncimea dorită. Când submarinul doreşte

să iasă la suprafaţă, deschide rezervoarele şi cu ajutorul unei pompe

elimină apa, rezervoarele rămân goale.

Submarinul pluteşte, sticlele care au rolul de asa zisele rezervoare sunt goale

dar nu pentru mult timp, deoarece apa va intra în

sticle prin intermediul găurilor. Când rezervoarele sunt pline, submarinul se

va scufunda. Pentru reîntoarcerea submarinului la suprafaţă, suflăm în paie,

se eliminâ apa din rezervoare, si acestea

raman goale.

BiblioBibliografiegrafie

• www.clopotel.rowww.clopotel.ro• www.www.images.images.google.rogoogle.ro• www.www.Wikipedia.org Wikipedia.org • ManualManual cls. a VIII-a , Ed. Radical cls. a VIII-a , Ed. Radical• Enciclopedia copiilorEnciclopedia copiilor • Petre Iancu, Petre Iancu, Submarinul în acţiuneSubmarinul în acţiune• Andrews g.,Knighton K.,,100 DE Andrews g.,Knighton K.,,100 DE

EXPERIMENTE EXPERIMENTE ŞŞTIINTIINŢŢIFICE,Oradea,Ed. IFICE,Oradea,Ed. Aquila, 2005Aquila, 2005

• Breckenridge J.,Mandell M., 365 de super Breckenridge J.,Mandell M., 365 de super experimente experimente şştiintiinţţifice cu materiale ifice cu materiale uzuale,Oradea, Ed.Aquila,2008uzuale,Oradea, Ed.Aquila,2008