De ce nu sunt toate elementele sunt înec
Diferite obiecte în lichide se comportă diferit. Unii s-au înecat, în timp ce alții rămân pe suprafață și float. De ce se întâmplă acest lucru, explică legea lui Arhimede, pe care el a descoperit în circumstanțe foarte neobișnuite și a devenit legea de bază a hidrostatica.
După cum Arhimede a descoperit legea lui
Legenda ne spune că Arhimede a descoperit legea lui de accident. Și această descoperire a fost precedată de următorul eveniment.
Regele Hiero din Syracuse, care a condus la 270-215 GG BC El a suspectat Goldsmith lui că el ia ordonat să se amestece într-o coroana de aur o anumită cantitate de argint. Pentru a risipi orice îndoieli, el a cerut lui Arhimede să confirme sau să infirme suspiciunile. Ca un adevărat om de știință, Arhimede a fost fascinat de această problemă. Pentru a rezolva această problemă a fost necesar pentru a determina greutatea coroanei. La urma urmei, dacă este amestecat argint, greutatea ei ar fi diferită de cea ca și în cazul în care a fost făcută din aur pur. Greutatea specifică a aurului era cunoscut. Dar cum să calculeze volumul coroanei? La urma urmei, ea a avut o formă geometrică neregulată.
Conform legendei, Arhimede o dată, luând o baie, reflectată pe o sarcină pe care a trebuit să le rezolve. Dintr-o dată, un om de știință a observat că nivelul apei din baia era mai înalt, după ce sa aruncat în ea. Când sa ridicat, nivelul apei a scăzut. Arhimede a observat că trupul său dislocă din baia de apă. Și cantitatea de apă a fost egal cu volumul de propriul său corp. Apoi, el a dat seama cum să rezolve problema cu o coroană. Este suficient să se cufunda într-un vas umplut cu apă, și se măsoară volumul de apă dislocat. Se spune că el a fost încântat că, strigând „Evrika!“ ( „Am găsit!“) Sărit din baie, nici măcar îmbrăcat.
Deci, dacă era real sau nu, este irelevant. Arhimede a găsit o modalitate de a măsura volumul corpurilor cu formă geometrică complexă. El a atras pentru prima dată atenția asupra proprietăților fizice ale corpurilor, care sunt numite densitate, care nu le-au comparat cu altele, și cu greutatea apei. Dar, cel mai important, a fost descoperit principiul flotabilității.
Arhimede
Așa că am stabilit că Arhimede un corp scufundat în lichid dislocă un volum de fluid, care este egal cu volumul corpului. Dacă E este cufundat în partea lichidă a corpului numai, atunci se va deplasa un lichid, care volumul este egal cu volumul de numai partea care este imersată.
Și pe corp în sine o forță de fluid pe care îl împinge la suprafață. Valoarea sa este egală cu greutatea fluidului le deplasat. Această forță se numește forța lui Arhimede.
Pentru principiu lichid Arhimede este după cum urmează: un corp scufundat într-un lichid, care acționează flotabilitatea forță în sus, și egală cu greutatea fluidului dislocuit de acel corp.
Arhimede magnitudine forță se calculează după cum urmează:
unde ρ - densitatea lichidului,
ɡ - accelerația gravitațională
V - volumul cufundat într-un volum fluid al corpului sau a unei părți a corpului, situată sub suprafața lichidului.
Arhimede forță este întotdeauna aplicată volumul centrului de greutate și este îndreptată opus forței de gravitație.
Ar trebui să spun că, pentru punerea în aplicare a acestei legi ar trebui să fie respectate este o condiție: corpul sau se intersectează cu limita fluidului, sau din toate părțile, înconjurat de acest lichid. Pentru organism, care se află în partea de jos și strâns o atinge, principiul lui Arhimede nu se aplică. Deci, dacă ne-am pus pe partea de jos a cubului una dintre fețele care este ferm în contact cu partea de jos, principiul lui Arhimede, nu putem aplica pentru ea.
Arhimede forță este, de asemenea, cunoscut sub numele de flotabilitate.
Această forță a naturii - suma forțelor de presiune exercitate de lichidul de pe suprafața corpului scufundat în ea. Forța dinamică este generată datorită diferenței de presiune hidrostatică la diferite niveluri ale lichidului.
Luați în considerare acest exemplu de puterea corpului care are forma unui cub sau paralelogram.
legea lui Arhimede este valabilă pentru gaze. Dar, în acest caz, forța plutitoare numit de ridicare, iar pentru calculul său a densității lichidului din formulă este înlocuită cu densitatea de gaz.
Starea corpului de înot
Raportul dintre valorile greutate și forță Arhimede, în funcție dacă corpul float să se scufunde sau float.
Dacă forța lui Arhimede și gravitatea sunt egale, atunci corpul în lichidul este în echilibru atunci când apare și să nu se scufunde. Ei spun că aceasta este plutește în lichid. În acest caz, FT = FA.
În cazul în care gravitația este mai mare decât forța lui Arhimede, chiuvetele corpului, sau chiuvete.
Și dacă valoarea este mai mică decât forța gravitațională a lui Arhimede, un corp plutește. Acest lucru se întâmplă atunci când FT fA.
Dar nu apare infinit, dar numai până când forța gravitației și flotabilitate sunt egale. După aceea, corpul va pluti.
De ce nu toate corpurile chiuveta
Când este pus în apă două forma și mărimea barei, dintre care unul este fabricat din material plastic, iar celălalt din oțel identic, se poate observa că chiuveta bară de oțel și plastic va rămâne pe linia de plutire. Așa cum va fi dacă luați orice alte elemente de aceeași dimensiune și formă, dar este diferit în greutate, de exemplu, plastic si margele de metal. minge de metal du-te la partea de jos, iar plasticul va pluti.
Dar de ce se comportă diferit bare din plastic și oțel? La urma urmei, volumele lor sunt aceleași.
Da, același volum, dar barele sunt realizate din diferite materiale, care au densități diferite. Și dacă densitatea de material mai mare decât densitatea apei, chiuveta bar, iar dacă este mai mică - va apărea atâta timp până când se află pe suprafața apei. Acest lucru este valabil nu numai pentru apă, ci și pentru orice alt lichid.
Dacă notăm densitatea corpului Pt. și densitatea mediului în care se află, ca Ps. apoi, dacă
Pt ˃ Ps (densitate corporală mai mare decât densitatea lichidului) - chiuvetele corpului,
Pt = Ps (densitatea corpului este densitatea lichidului) - corpul plutește în lichid,
Pt ˂ Ps (densitate corporală mai mică densitatea lichidului) - corpul se ridică până când este la suprafață. După care plutește.
Nu este legea lui Arhimede și într-o stare de imponderabilitate. În acest caz, nu există nici un câmp gravitațional și, prin urmare, accelerația gravitațională.
proprietate a unui corp scufundat într-un fluid să rămână în echilibru, nu la suprafață și se scufundă în continuare, numit flotabilitate.