Atsiradimo priežastis Archimedo jėga- vidutinio slėgio skirtumas skersai skirtingų gylių. Todėl Archimedo jėga atsiranda tik esant gravitacijai. Mėnulyje jo bus šešis kartus, o Marse – 2,5 karto mažiau nei Žemėje.
Nesvarumo būsenoje nėra Archimedo jėgos. Jei įsivaizduosime, kad gravitacijos jėga Žemėje staiga išnyko, tai visi jūrose, vandenynuose ir upėse esantys laivai nuo menkiausio postūmio nuplauks į bet kokį gylį. Tačiau kažkas, nepriklausomas nuo gravitacijos, neleis jiems pakilti. paviršiaus įtempimas vandens, todėl jie negalės pakilti, jie visi nuskęs.
Kaip pasireiškia Archimedo galia?
Archimedo jėgos dydis priklauso nuo panardinto kūno tūrio ir terpės, kurioje jis yra, tankio. Jo tikslus moderni idėja: panardintas į skystį arba dujų aplinka kūnas gravitacijos lauke veikia plūduriuojančią jėgą, tiksliai lygus svoriui kūno išstumta terpė, tai yra F = ρgV, kur F – Archimedo jėga; ρ – terpės tankis; g – pagreitis laisvasis kritimas; V – kūno ar panardintos jo dalies išstumto skysčio (dujų) tūris.
Jei į gėlo vandens Kiekvieną panardinto kūno tūrio litrą veikia 1 kg (9,81 N) plūduriavimo jėga, tada jūros vandens, kurio tankis 1,025 kg * kub. dm, Archimedo jėga 1 kg 25 g veiks tą patį litrą tūrio Vidutinio kūno sudėjimo žmogui atramos jėgos skirtumas jūros ir gėlo vandens bus beveik 1,9 kg. Todėl maudytis jūroje lengviau: įsivaizduokite, kad reikia perplaukti bent tvenkinį be srovės su dviejų kilogramų hanteliu dirže.
Archimedo jėga nepriklauso nuo panardinto kūno formos. Paimkite geležinį cilindrą ir išmatuokite jo jėgą iš vandens. Tada iškočiokite šį cilindrą į lakštą, panardinkite jį lygiai ir kraštais į vandenį. Visais trimis atvejais Archimedo galia bus tokia pati.
Iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti keista, bet jei lakštas panardinamas plokščias, plono lakšto slėgio skirtumo sumažėjimas kompensuojamas padidėjus jo plotui, statmenai paviršiui vandens. O kai nardo iš krašto, būna atvirkščiai, mažas plotas kompensuojami šonkauliai didesnis aukštis lapelis.
Jei vanduo yra labai prisotintas druskų, todėl jo tankis tapo didesnis už tankį žmogaus kūnas, tuomet joje nepaskęs net ir nemokantis plaukti žmogus. Pavyzdžiui, prie Negyvosios jūros Izraelyje turistai gali valandų valandas gulėti ant vandens nejudėdami. Tiesa, vaikščioti juo vis tiek neįmanoma - atramos plotas nedidelis, žmogus įkrenta į vandenį iki kaklo, kol panirusios kūno dalies svoris prilygsta jo išstumto vandens svoriui. Tačiau jei turite tam tikrą vaizduotę, galite sukurti legendą apie vaikščiojimą vandeniu. Bet žibale, kurio tankis tik 0,815 kg*kub. dm, net labai patyręs plaukikas negalės išsilaikyti ant paviršiaus.
Archimedo jėga dinamikoje
Visi žino, kad laivai plaukioja dėl Archimedo galios. Tačiau žvejai žino, kad Archimedo jėgą galima panaudoti ir dinamikoje. Jei aptinkate didelę ir stiprią žuvį (pavyzdžiui, taimen), tada nėra prasmės lėtai traukti ją prie tinklo (žvejoti): ji nulaužs valą ir paliks. Pirmiausia turite lengvai patempti, kai jis išnyksta. Pajutusi kabliuką, žuvis, bandydama nuo jo išsivaduoti, veržiasi link žvejo. Tada reikia traukti labai stipriai ir staigiai, kad meškerė nespėtų nutrūkti.
Vandenyje žuvies kūnas beveik nieko nesveria, tačiau jo masė ir inercija yra išsaugota. Taikant tokį žūklės būdą, Archimedo jėga tarsi spyris žuviai į uodegą, o pats grobis nukris prie žvejo kojų arba į jo valtį.
Archimedo galia ore
Archimedo jėga veikia ne tik skysčiuose, bet ir dujose. Jo dėka skraido oro balionai ir dirižabliai (cepelinai). 1 kub. m oro at normaliomis sąlygomis(20 laipsnių Celsijaus jūros lygyje) sveria 1,29 kg, o 1 kg helio sveria 0,21 kg. Tai yra, 1 kubinis metras užpildyto apvalkalo gali pakelti 1,08 kg krovinį. Jei korpuso skersmuo yra 10 m, tada jo tūris bus 523 kubiniai metrai. m Baigęs jį iš plaučių sintetinė medžiaga, gauname maždaug pusės tonos kėlimo jėgą. Aeronautai Archimedo jėgą vadina oro sintezės jėga.
Jei išsiurbsite orą iš baliono neleisdami jam susitraukti, tai kiekvienas jo kubinis metras ištrauks visą 1,29 kg. Techniškai labai viliojanti kelia daugiau nei 20 %, tačiau helis yra brangus, o vandenilis yra sprogus. Todėl karts nuo karto atsiranda vakuuminių dirižablių projektų. Tačiau medžiagos, kurios gali atlaikyti didelius kiekius (apie 1 kg vienam kv. cm) atmosferos slėgis lauke ant apvalkalo, šiuolaikinės technologijos dar nesugeba sukurti.
Archimedo dėsnis – skysčių ir dujų statikos dėsnis, pagal kurį į skystį (arba dujas) panardintą kūną veikia plūduriuojanti jėga, lygi skysčio svoriui kūno tūryje.
Fonas
"Eureka!" („Rasta!“) – tokį šūksnį, pasak legendos, padarė senovės graikų mokslininkas ir filosofas Archimedas, atradęs represijų principą. Legenda pasakoja, kad Sirakūzų karalius Heronas II paprašė mąstytojo nustatyti, ar jo karūna buvo pagaminta iš gryno aukso, nepažeidžiant pačios karališkosios karūnos. Pasverti Archimedo karūną nebuvo sunku, tačiau to nepakako – reikėjo nustatyti vainiko tūrį, kad būtų galima apskaičiuoti metalo, iš kurio ji buvo išlieta, tankį ir nustatyti, ar tai grynas auksas. Tada, pasak legendos, Archimedas, užsiėmęs mintimis, kaip nustatyti vainiko tūrį, pasinėrė į vonią – ir staiga pastebėjo, kad vandens lygis vonioje pakilo. Ir tada mokslininkas suprato, kad jo kūno tūris išstumia vienodą vandens tūrį, todėl karūna, nuleista į baseiną, užpildytą iki kraštų, išstumtų vandens tūrį, lygų jo tūriui. Problemos sprendimas buvo rastas ir, pagal labiausiai paplitusią legendos versiją, mokslininkas bėgo pranešti apie savo pergalę į karališkuosius rūmus, net nepasivargindamas apsirengti.
Tačiau tai, kas tiesa, yra tiesa: plūdrumo principą atrado Archimedas. Jei kietas kūnas panardinamas į skystį, jis išstums skysčio tūrį, lygų į skystį panardintos kūno dalies tūriui. Slėgis, kuris anksčiau veikė išstumtą skystį, dabar veiks kietą kūną, kuris jį išstūmė. Ir jei plūduriuojanti jėga, veikianti vertikaliai į viršų, pasirodo daugiau galios gravitacija traukiant kūną vertikaliai žemyn, kūnas plauks aukštyn; antraip nuskęs (nuskęs). Kalbėdamas šiuolaikinė kalba, kūnas plūduriuoja, jei jis vidutinis tankis mažesnis tankis skysčio, į kurį jis panardintas.
Archimedo dėsnis ir molekulinė kinetinė teorija
Ramybės būsenos skystyje slėgis susidaro dėl judančių molekulių poveikio. Kai išstumiamas tam tikras skysčio tūris tvirtas kūnas, molekulių susidūrimų impulsas į viršų kris ne ant kūno išstumtų skysčio molekulių, o ant paties kūno, o tai paaiškina spaudimą, daromą jį iš apačios ir stumiant skysčio paviršiaus link. Jei kūnas yra visiškai panardintas į skystį, jį ir toliau veiks plūduriavimo jėga, nes slėgis didėja didėjant gyliui, o apatinė kūno dalis yra veikiama daugiau spaudimo nei viršutinė, kur plūduriavimo jėga. kyla. Tai yra plūduriuojančios jėgos molekuliniu lygiu paaiškinimas.
Šis stūmimo modelis paaiškina, kodėl laivas, pagamintas iš plieno, kuris yra daug tankesnis už vandenį, lieka plūduriuoti. Faktas yra tas, kad laivo išstumto vandens tūris yra lygus vandenyje panardinto plieno kiekiui ir oro kiekiui, esančiam laivo korpuse žemiau vaterlinijos. Jei vidutinį laivo korpuso ir oro tankį jo viduje, paaiškėtų, kad laivo tankis (kaip fizinis kūnas) yra mažesnis už vandens tankį, todėl jį veikianti plūduriavimo jėga dėl vandens molekulių smūgio impulsų į viršų yra didesnė gravitacinė jėgaŽemės gravitacija tempia laivą į dugną – ir laivas plūduriuoja.
Formuluotė ir paaiškinimai
Tai, kad į vandenį panardintą kūną veikia tam tikra jėga, puikiai žino visi: sunkūs kūnai tarsi tampa lengvesni – pavyzdžiui, mūsų savo kūną panardinus į vonią. Plaukdami upėje ar jūroje galite lengvai pakelti ir perkelti išilgai dugno labai sunkius akmenis – tokius, kurių negalima pakelti sausumoje. Tuo pačiu metu lengvi kūnai priešinasi panardinimui į vandenį: nugrimzti nedidelio arbūzo dydžio kamuoliuką reikia ir jėgos, ir miklumo; Greičiausiai nepavyks panardinti pusės metro skersmens kamuoliuko. Intuityviai aišku, kad atsakymas į klausimą – kodėl kūnas plūduriuoja (o kitas skęsta) yra glaudžiai susijęs su skysčio poveikiu į jį panardintą kūną; negali pasitenkinti atsakymu, kad lengvi kūnai plūduriuoja, o sunkieji skęsta: plieninė plokštė, žinoma, paskęs vandenyje, bet jei iš jos padarysi dėžutę, ji gali plūduriuoti; tačiau jos svoris nepasikeitė.
Egzistencija hidrostatinis slėgis veda prie to, kad bet kuris skystyje ar dujose esantis kūnas yra veikiamas plūduriuojančios jėgos. Archimedas pirmasis eksperimentiškai nustatė šios jėgos reikšmę skysčiuose. Archimedo dėsnis suformuluotas taip: į skystį ar dujas panardintą kūną veikia plūdrumo jėga, lygi skysčio ar dujų kiekio svoriui, kurį išstumia panardinta kūno dalis.
Formulė
Archimedo jėgą, veikiančią į skystį panardintą kūną, galima apskaičiuoti pagal formulę: F A = ρ f gV penktadienis,
čia ρl yra skysčio tankis,
g – laisvo kritimo pagreitis,
Vpt – kūno dalies, panardintos į skystį, tūris.
Kūno, esančio skystyje ar dujose, elgsena priklauso nuo gravitacijos modulių Ft ir Archimedo jėgos FA, veikiančių šį kūną, santykio. Galimi šie trys atvejai:
1) Ft > FA – kūnas skęsta;
2) Ft = FA – kūnas plūduriuoja skystyje arba dujose;
3) Ft< FA – тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.
Atrodytų, nėra nieko paprastesnio už Archimedo dėsnį. Tačiau kažkada pats Archimedas tikrai sumišo dėl savo atradimo. kaip buvo?
Yra įdomi istorija, susijusi su pagrindinio hidrostatikos dėsnio atradimu.
Įdomūs faktai ir legendos iš Archimedo gyvenimo ir mirties
Be tokio milžiniško proveržio kaip paties Archimedo dėsnio atradimas, mokslininkas taip pat visas sąrašas nuopelnus ir pasiekimus. Apskritai jis buvo genijus, dirbęs mechanikos, astronomijos ir matematikos srityse. Jis parašė tokius kūrinius kaip traktatas „apie plūduriuojančius kūnus“, „apie rutulį ir cilindrą“, „apie spiralę“, „apie konoidus ir sferoidus“ ir net „apie smėlio grūdelius“. IN paskutinis darbas buvo bandoma išmatuoti smėlio grūdelių skaičių, reikalingą visatai užpildyti.
Archimedo vaidmuo Sirakūzų apgultyje
212 m. pr. Kr. Sirakūzai buvo apgulti romėnų. 75 metų Archimedas sukonstravo galingas katapultas ir lengvas trumpo nuotolio metimo mašinas, taip pat vadinamąsias „Archimedo nagus“. Su jų pagalba buvo galima tiesiogine prasme apversti priešo laivus. Susidūrę su tokiu galingu ir technologiškai pažangiu pasipriešinimu, romėnai negalėjo užvaldyti miesto audra ir buvo priversti pradėti apgultį. Pasak kitos legendos, Archimedas, naudodamas veidrodžius, sugebėjo padegti Romos laivyną, sutelkdamas dėmesį saulės spinduliai laivuose. Šios legendos tikrumas atrodo abejotinas, nes Nė vienas iš to meto istorikų apie tai neužsiminė.
Archimedo mirtis
Remiantis daugeliu liudijimų, romėnai nužudė Archimedą, kai galiausiai užėmė Sirakūzus. Štai viena iš galimų didžiojo inžinieriaus mirties versijų.
Savo namo verandoje mokslininkas apmąstė diagramas, kurias nupiešė ranka tiesiai į smėlį. Praeinantis kareivis užlipo ant piešinio, o Archimedas, giliai susimąstęs, sušuko: „Pasitrauk nuo mano piešinių“. Reaguodamas į tai, kažkur skubantis kareivis tiesiog pervėrė senuką kardu.
Na, o dabar apie skaudžią dalyką: apie Archimedo dėsnį ir galią...
Kaip buvo atrastas Archimedo įstatymas ir kilusi garsioji „Eureka!
Antika. Trečiasis amžius prieš Kristų. Sicilija, kur vis dar nėra mafijos, bet yra senovės graikai.
Išradėjas, inžinierius ir mokslininkas teoretikas iš Sirakūzų ( Graikijos kolonija Sicilijoje) Archimedas tarnavo valdant karaliui Hiero II. Vieną dieną juvelyrai padarė karaliui auksinę karūną. Karalius, būdamas įtartinas asmuo, pasikvietė mokslininką pas save ir nurodė išsiaiškinti, ar karūnoje nėra sidabro priemaišų. Čia reikia pasakyti, kad tuo tolimu metu niekas neapsisprendė panašius klausimus ir byla buvo beprecedentė.
Archimedas ilgai mąstė, nieko nesugalvojo ir vieną dieną nusprendė eiti į pirtį. Ten, atsisėdęs į vandens baseiną, mokslininkas rado problemos sprendimą. Archimedas atkreipė dėmesį į visiškai akivaizdų dalyką: kūnas, panardintas į vandenį, išstumia vandens tūrį, lygų paties kūno tūriui. Būtent tada, net nesivargindamas apsirengti, Archimedas iššoko iš pirties ir sušuko savo garsiąją „eureką“, o tai reiškia „rasta“. Pasirodęs karaliui, Archimedas paprašė duoti jam sidabro ir aukso luitus, kurių svoris būtų lygus karūnai. Išmatavęs ir palyginęs vainiko ir luitų ištraukiamo vandens tūrį, Archimedas išsiaiškino, kad vainikas pagamintas ne iš gryno aukso, o su sidabro priemaišomis. Tai istorija apie Archimedo dėsnio atradimą.
Archimedo dėsnio esmė
Jei klausiate savęs, kaip suprasti Archimedo principą, mes atsakysime. Tiesiog atsisėskite, pagalvokite, ir supratimas ateis. Tiesą sakant, šis įstatymas sako:
Į dujas ar skystį panardintą kūną veikia plūdrumo jėga, lygi skysčio (dujų) svoriui panardintos kūno dalies tūryje. Ši jėga vadinama Archimedo jėga.
Kaip matome, Archimedo jėga veikia ne tik vandenyje panardintus kūnus, bet ir atmosferoje esančius kūnus. Jėga, kuri daro balionas kilti aukštyn yra ta pati Archimedo jėga. Archimedo jėga apskaičiuojama pagal formulę:
Čia pirmasis terminas yra skysčio (dujų) tankis, antrasis - gravitacijos pagreitis, trečiasis - kūno tūris. Jei gravitacijos jėga lygi Archimedo jėgai, kūnas plūduriuoja, jei didesnė – skęsta, o jei mažesnė – plūduriuoja tol, kol pradeda plūduriuoti.
Šiame straipsnyje apžvelgėme Archimedo įstatymą manekenams. Jei norite sužinoti, kaip spręsti problemas, kuriose yra Archimedo dėsnis, susisiekite. Geriausi autoriai mielai pasidalins savo žiniomis ir patys sugalvos sprendimą sunki užduotis"lentynose".
Archimedo dėsnis – skysčių ir dujų statikos dėsnis, pagal kurį į skystį (arba dujas) panardintą kūną veikia plūduriuojanti jėga, lygi skysčio svoriui kūno tūryje.
Fonas
"Eureka!" („Rasta!“) – tokį šūksnį, pasak legendos, padarė senovės graikų mokslininkas ir filosofas Archimedas, atradęs represijų principą. Legenda pasakoja, kad Sirakūzų karalius Heronas II paprašė mąstytojo nustatyti, ar jo karūna buvo pagaminta iš gryno aukso, nepažeidžiant pačios karališkosios karūnos. Pasverti Archimedo karūną nebuvo sunku, tačiau to nepakako – reikėjo nustatyti vainiko tūrį, kad būtų galima apskaičiuoti metalo, iš kurio ji buvo išlieta, tankį ir nustatyti, ar tai grynas auksas. Tada, pasak legendos, Archimedas, užsiėmęs mintimis, kaip nustatyti vainiko tūrį, pasinėrė į vonią – ir staiga pastebėjo, kad vandens lygis vonioje pakilo. Ir tada mokslininkas suprato, kad jo kūno tūris išstumia vienodą vandens tūrį, todėl karūna, nuleista į baseiną, užpildytą iki kraštų, išstumtų vandens tūrį, lygų jo tūriui. Problemos sprendimas buvo rastas ir, pagal labiausiai paplitusią legendos versiją, mokslininkas bėgo pranešti apie savo pergalę į karališkuosius rūmus, net nepasivargindamas apsirengti.
Tačiau tai, kas tiesa, yra tiesa: plūdrumo principą atrado Archimedas. Jei kietas kūnas panardinamas į skystį, jis išstums skysčio tūrį, lygų į skystį panardintos kūno dalies tūriui. Slėgis, kuris anksčiau veikė išstumtą skystį, dabar veiks kietą kūną, kuris jį išstūmė. Ir jei plūduriuojanti jėga, veikianti vertikaliai į viršų, yra didesnė už gravitacijos jėgą, traukiančią kūną vertikaliai žemyn, kūnas plūduriuos; antraip nuskęs (nuskęs). Šiuolaikine kalba kalbant, kūnas plūduriuoja, jei jo vidutinis tankis yra mažesnis už skysčio, į kurį jis panardintas, tankį.
Archimedo dėsnis ir molekulinė kinetinė teorija
Ramybės būsenos skystyje slėgis susidaro dėl judančių molekulių poveikio. Kai kietas kūnas išstumia tam tikrą skysčio tūrį, molekulių susidūrimo impulsas į viršų kris ne ant kūno išstumtų skysčio molekulių, o ant paties kūno, o tai paaiškina spaudimą, kurį jis daro iš apačios ir stumia. jį link skysčio paviršiaus. Jei kūnas yra visiškai panardintas į skystį, jį ir toliau veiks plūduriavimo jėga, nes slėgis didėja didėjant gyliui, o apatinė kūno dalis yra veikiama daugiau spaudimo nei viršutinė, kur plūduriavimo jėga. kyla. Tai yra plūduriuojančios jėgos molekuliniu lygiu paaiškinimas.
Šis stūmimo modelis paaiškina, kodėl laivas, pagamintas iš plieno, kuris yra daug tankesnis už vandenį, lieka plūduriuoti. Faktas yra tas, kad laivo išstumto vandens tūris yra lygus vandenyje panardinto plieno kiekiui ir oro kiekiui, esančiam laivo korpuse žemiau vaterlinijos. Vidutinus korpuso korpuso ir jame esančio oro tankį, paaiškėtų, kad laivo (kaip fizinio kūno) tankis yra mažesnis už vandens tankį, todėl dėl to jį veikianti plūdrumo jėga. Vandens molekulių smūgio į viršų impulsai pasirodo esantys didesni už Žemės traukos jėgą, traukiant laivą link dugno – ir laivas plūduriuoja.
Formuluotė ir paaiškinimai
Tai, kad į vandenį panardintą kūną veikia tam tikra jėga, puikiai žino visi: sunkūs kūnai tarsi tampa lengvesni – pavyzdžiui, mūsų pačių kūnas panardintas į vonią. Plaukdami upėje ar jūroje galite lengvai pakelti ir perkelti išilgai dugno labai sunkius akmenis – tokius, kurių negalima pakelti sausumoje. Tuo pačiu metu lengvi kūnai priešinasi panardinimui į vandenį: nugrimzti nedidelio arbūzo dydžio kamuoliuką reikia ir jėgos, ir miklumo; Greičiausiai nepavyks panardinti pusės metro skersmens kamuoliuko. Intuityviai aišku, kad atsakymas į klausimą – kodėl kūnas plūduriuoja (o kitas skęsta) yra glaudžiai susijęs su skysčio poveikiu į jį panardintą kūną; negali pasitenkinti atsakymu, kad lengvi kūnai plūduriuoja, o sunkieji skęsta: plieninė plokštė, žinoma, paskęs vandenyje, bet jei iš jos padarysi dėžutę, ji gali plūduriuoti; tačiau jos svoris nepasikeitė.
Hidrostatinis slėgis sukelia plūduriuojančią jėgą, veikiančią bet kurį skystyje ar dujose esantį kūną. Archimedas pirmasis eksperimentiškai nustatė šios jėgos reikšmę skysčiuose. Archimedo dėsnis suformuluotas taip: į skystį ar dujas panardintą kūną veikia plūdrumo jėga, lygi skysčio ar dujų kiekio svoriui, kurį išstumia panardinta kūno dalis.
Formulė
Archimedo jėgą, veikiančią į skystį panardintą kūną, galima apskaičiuoti pagal formulę: F A = ρ f gV penktadienis,
čia ρl yra skysčio tankis,
g – laisvo kritimo pagreitis,
Vpt – kūno dalies, panardintos į skystį, tūris.
Kūno, esančio skystyje ar dujose, elgsena priklauso nuo gravitacijos modulių Ft ir Archimedo jėgos FA, veikiančių šį kūną, santykio. Galimi šie trys atvejai:
1) Ft > FA – kūnas skęsta;
2) Ft = FA – kūnas plūduriuoja skystyje arba dujose;
3) Ft< FA – тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.
Iš kasdienybė Yra žinoma, kad kūno svoris mažėja, jei jis panardinamas į vandenį. Pavyzdžiui, šiuo reiškiniu pagrįsta laivų navigacija.
Balionai pakyla į orą dėl tam tikros jėgos, nukreiptos priešingai gravitacijos jėgai. Jėga, kuria skystis ar dujos veikia į jį panardintą kūną, dar vadinama Archimedo jėga. Panagrinėkime šios jėgos prigimtį.
Kaip žinoma, skystis (arba dujos) daro tam tikrą spaudimą kiekviename į jį panardinto kūno paviršiaus taške. Tačiau kuo žemesnis taškas, tuo didesnis spaudimas jam daromas.
Todėl toliau apatiniai kraštai Kūnas patiria didesnį spaudimą nei viršutinis. Tai reiškia, kad jėga, veikianti kūną iš apačios, yra didesnė už jėgą, veikiančią jį iš viršaus.
Tai reiškia, kad skystis (arba dujos) veikia į jį panardintą kūną tam tikra jėga, nukreipta į viršų. Atkreipkite dėmesį, kad jei apatinis paviršius korpusas tvirtai priglunda prie indo su skysčiu dugno, tada skystis veikia kūną jėga, nukreipta žemyn, nes tada tik spaus viršutinė dalis kūno neprasiskverbiant po apatine. Tada Archimedo jėgos nėra.
Archimedo jėgos, veikiančios kūną, dydis
Panagrinėkime Archimedo jėgos, veikiančios kūną, panardintą į skystį ar dujas, dydį. Pakeiskime (protiškai) kūną skysčiu (arba dujomis) šio kūno tūryje. Akivaizdu, kad šis tūris yra ramybės būsenoje, palyginti su aplinkiniu skysčiu (arba dujomis).
Pasirodo, kad Archimedo jėga, veikianti tam tikrą tūrį, yra lygi gravitacijos jėgai pagal dydį ir priešinga kryptimi.
Taigi išvada: Archimedo jėga, veikianti kūną, panardintą į skystį ar dujas, yra lygi šio kūno tūrio skysčio ar dujų svoriui, o kryptimi priešinga, t.y. jį galima apskaičiuoti naudojant formulę p*g*V, kur p – skysčio arba dujų tankis, g – gravitacijos pagreitis, V – kūno tūris.
Tačiau dujų atveju tai ne visada tiesa, nes jo tankis yra skirtingas įvairiuose aukščiuose. Iš šios formulės išplaukia, kad jei vidutinis kūno tankis didesnis tankis skystis (arba dujos), į kurį panardinamas kūnas, tada kūno svoris daugiau svorio skysčio savo tūryje, ir kūnas nuskendo
Jei vidutinis kūno tankis lygus skysčio ar dujų tankiui, tai kūnas ilsisi skysčio ar dujų tirštėje, neplūduriuoja ir neskęsta, nes Archimedo jėgą subalansuoja kūną veikianti gravitacijos jėga; jei vidutinis kūno tankis yra mažesnis už skysčio ar dujų tankį, kūnas plūduriuoja.
Pavyzdinė užduotis
Pažiūrėkime į pavyzdį. Aliuminio cilindras sveria 54 N ore ir 40 N skystyje. Nustatykite skysčio tankį.
Sprendimas. Raskime cilindro tūrį: V=P/g/p, kur V – tūris, P – kūno masė, p1 – kūno tankis, t.y. V=54 N: 10 N/kg: 2700 kg/m3 = 0,002 m3
Raskime Archimedo galią, lygus skirtumui svoriai ore ir vandenyje.
