Význam vztlaku (co to je, koncept a definice)

tah je síla, kterou kapalina působí na ponořené tělo. Tato síla má svislý a vzestupný směr a odpovídá hmotnosti objemu kapaliny, který byl předmětem přemístěn.

Existence této síly vysvětluje kolísání těles ve vodě, jako jsou velké ledovce nebo lodě, a také pocit, že se objekty ve vodě zdají být lehčí, než ve skutečnosti jsou.

Tento jev poprvé vysvětlil řecký fyzik Archimedes (287 a. C - 212 a. C), který byl králem pověřen, aby zkontroloval, zda je jeho koruna vyrobena z čistého zlata nebo zda jsou v ní smíchány jiné prvky. Z tohoto důvodu se také nazývá tah Archimédův princip.

Viz prohlášení o této zásadě:

Každé tělo ponořené do kapaliny zažívá sílu zvanou vztlak, která odpovídá hmotnosti objemu vytlačené kapaliny.

Podle některých příběhů se Archimedes koupal, když došel k závěru, že voda působí na jeho tělo silou. Po takovém prohlášení fyzik vykřikl ulicemi „heuréka, heuréka!“, což v řečtině znamená „objeveno“.

vědět více o Heuréka.

Jak k tomu dojde?

Když je tělo ponořeno, kapalina na něj vyvíjí tlak. Tlak vyvíjený na dno bude vždy větší než tlak vyvíjený na vrchol, protože čím větší je hloubka, tím větší je tlak. Viz obrázek níže:

Takže musíme tah je výsledkem tlakového rozdílu mezi spodní a horní částí objektu. a děje se to zdola nahoru kvůli zvýšenému tlaku ve spodní části ponořeného objektu.

tahový vzorec

Hodnota tahu se bude rovnat hmotnosti objemu vytlačené kapaliny, tj.:

E = P_DES

Vzhledem k tomu, že hmotnost se rovná součinu hmotnosti a gravitace (P = m.g), máme:

E = m_DES. G

Hustota je poměr mezi hmotou a objemem (d = m / v), vztlak je:

E = d_F. PROTI_DES. G

Kde:

• E = tah
• d_F = hustota kapaliny (kg / m³)
• PROTI_FD = objem vytlačené tekutiny (m³)
• g = gravitační zrychlení (m / s²)

Z tohoto vzorce můžeme usoudit, že vztlak závisí na hustotě kapaliny, objemu vytlačené kapaliny a zrychlení v důsledku gravitace.

I když je tlak s rostoucí hloubkou větší, vztlak se nezvyšuje, protože se předmět pohybuje dále ke dnu, je to proto, že tlak na spodní a horní část objektu se zvyšuje stejnou měrou.

Pochopte také, o co jde měření objemu.

zdánlivá hmotnost

Když je tělo ponořeno do tekutiny, působí na ni dvě síly: hmotnost a vztlak. Váha je síla vyvíjená svisle a shora dolů. Vztlak je síla vyvíjená svisle zdola nahoru.

Působení těchto dvou sil zmenšuje váhu těla ponořeného do tekutiny, což nazýváme zdánlivá váha. Zdánlivá hmotnost se vypočítá odečtením tahu od skutečné hmotnosti:

P_THE = P - E

Plovoucí těla

Hustota je vlastnost, která umožňuje plavidlům plavat nebo klesat, viz možnosti:

• Hustota těla větší než hustota tekutin: tělo se potopí.
• Hustota těla menší než hustota tekutin: tělo bude plavat.
• Hustota těla rovná hustotě tekutin: tělo je ponořené a v rovnováze.

Poznámka: Je důležité si uvědomit, že vztlak závisí na hustotě tekutin, nikoli na hustotě objektů.

vědět více o hustota.

ledovce

Kolísání ledovců je zajímavým fenoménem pro pochopení různých hustot. Led plave na vodě, protože má nižší hustotu než kapalná voda. V kapalném stavu je hustota mořské vody 1,03 kg / la ledu 0,92 kg / l.

Jelikož je rozdíl mezi hustotami malý, většina ledovce zůstává ponořena, jen asi 10% jeho těla je mimo vodu.

Viz také význam Newtonovy zákony, síla a ledovec.