siła wyporu

Zróbmy prosty eksperyment: weź trochę zawyżone gumową piłkę i „osadzone” w wodzie. Jeśli głębokość zanurzenia wynosi nawet 1-2 metrów, to łatwo zauważyć, że jego objętość zmniejsza się, to znaczy, ze wszystkich stron piłka będzie zacisnąć trochę siły. To jest zwykle powiedział, że istnieją „winny” ciśnienie hydrostatyczne – A siły fizyczne działające na płyny stacjonarnych zanurzonych ciało. Siły hydrostatyczne działające na korpus ze wszystkich stron, a wynikowy, znanej jako siła Archimedesa, jeszcze zwany wyrzucania, które odpowiada kierunkowi jego wpływ na ciało zanurzone w płynie.

Archimedes odkrył jego prawo czysto eksperymentalna, a jego teoretyczne uzasadnienie czekał na prawie 2000 lat przed Pascal odkrył prawo hydrostatyki do stacjonarnego cieczy. Według tego prawa Nacisk wywierany przez płyn we wszystkich kierunkach, bez względu na obszar w którym działa ono na wszystkich płaszczyznach ograniczających ciecz, a jej wartość jest proporcjonalna do powierzchni P oraz S wzdłuż normalnej do niej. Pascal otwarte i sprawdzone prawo na doświadczeniu w 1653 roku Według niego, na powierzchni ciała zanurzonego w cieczy ze wszystkich stron przez ciśnienie hydrostatyczne.

Załóżmy, że zbiornik z wodą w postaci ciała zanurzone kostki głębokości H do L – odległość od powierzchni wody do górnej powierzchni. Gdy ta dolna granica jest na głębokość H + L. F1 wektor siły, działające na górnej powierzchni jest skierowana do dołu i F1 = R * g * H * S, gdzie R – gęstość cieczy g – przyspieszenie ziemskie.

Wektor siły F2, wywieranej na niższym poziomie w górę, a jej wartość jest określona F2 = R * g * (H + L) * S.

Wektory sił działających na powierzchnie boczne wzajemnie zrównoważone, tak następnie brane pod uwagę. Wyporu siła F2> F1 i skierowany od dołu do góry, oraz przyłączony do dolnej powierzchni kostki. Określić jego wartość F:

F = F2 – F1 = R * g * (H + L) * S – R * g * H * S = R * g * L * s

Należy zauważyć, że L * S – .. jest objętość sześcianu V, a m r * G = p oznacza jednostkę masy płynnej, a następnie ciężarze cząsteczkowym siły Archimedesa określa objętość płynu równa objętości sześcianu, tj To właśnie masę cieczy wypartej przez organizm. Interesujące jest to, aby mówić o zasada Archimedesa jest możliwe tylko dla środowiska, gdzie jest siła grawitacji – w warunkach nieważkości, prawo nie działa. Wreszcie, formuła prawa Archimedesa jest następujący:

F = P * v, gdzie p – gęstość ciekłego.

siła Archimedesa może służyć jako podstawa do analizy ciał pływalności. Warunkiem analizy jest stosunek masy ciała załadowano pM i Pf masy cieczy o objętości równej objętości zanurzonej w masie cieczy. Jeśli Pm = Px, ciało pływające w cieczy, a jeśli Pr> Pf, umywalki ciała. W przeciwnym przypadku, korpus wyłania się jako siła wyporu jest równy ciężar wyrzucanego wgłębionej części zbiornika wodnego.

Zasada Archimedesa i jego zastosowanie ma długą historię w technologii, począwszy od klasycznej przykład wykorzystania wszystkich znanych i pływające obiekty do balonów i sterowców. Oto ona odgrywała rolę, jaką gaz odnosi się do stanu materii, która symuluje dość płynne. W ten sposób, w środowisku powietrza wpływu sił wyporu działających podobny obiekt same jak w cieczy. Pierwsze próby prowadzące powietrze balon lot wziął braci Montgolfier – balon wypełniony one z ciepłym dymem, tak że ciężar uwięziony w balonem była mniejsza niż masa tej samej objętości zimnego powietrza. Było to przyczyną windy, a jego wartość określa się jako różnicę masy dwóch objętości. Dalsza poprawa była balony palnik, który stale podgrzewa powietrze wewnątrz balonu. Jest oczywiste, że zakres zależny od długości palnika. Później sterowca wykorzystywane do napełniania gazem o gęstości mniejszej niż powietrza.