η ώθηση είναι η δύναμη ενός υγρού ασκεί σε ένα βυθισμένο σώμα. Αυτή η δύναμη έχει κάθετη και ανοδική κατεύθυνση και αντιστοιχεί στο βάρος του όγκου του υγρού που έχει μετατοπιστεί από το αντικείμενο.
Η ύπαρξη αυτής της δύναμης εξηγεί την πλευστότητα των σωμάτων στο νερό, όπως μεγάλα παγόβουνα ή πλοία, καθώς και την αίσθηση ότι τα αντικείμενα στο νερό φαίνεται να είναι ελαφρύτερα από ό, τι στην πραγματικότητα.
Αυτό το φαινόμενο εξηγήθηκε για πρώτη φορά από τον Έλληνα φυσικό Αρχιμήδη (287 a. C - 212 α. Γ), ο οποίος είχε ανατεθεί από τον βασιλιά για να ελέγξει αν το στέμμα του ήταν κατασκευασμένο από καθαρό χρυσό ή είχε αναμιχθεί άλλα στοιχεία σε αυτό. Για το λόγο αυτό, καλείται επίσης η ώθηση Αρχή του Αρχιμήδη.
Δείτε τη δήλωση αυτής της αρχής:
Κάθε σώμα βυθισμένο σε ένα υγρό βιώνει μια δύναμη που ονομάζεται πλευστότητα, η οποία αντιστοιχεί στο βάρος του όγκου του υγρού που μετατοπίζεται.
Σύμφωνα με μερικές ιστορίες, ο Αρχιμήδης έκανε μπάνιο όταν κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το νερό άσκησε δύναμη στο σώμα του. Μόλις έκανε μια τέτοια δήλωση, ο φυσικός φώναξε στους δρόμους
"ουρία, ουρία!", που στα ελληνικά σημαίνει "ανακάλυψε".μάθετε περισσότερα για Εύρηκα.
Πώς συμβαίνει η ώθηση;
Όταν ένα σώμα βυθίζεται, το υγρό ασκεί πίεση σε αυτό. Η πίεση που ασκείται στο κάτω μέρος θα είναι πάντα μεγαλύτερη από την πίεση που ασκείται στην κορυφή, επειδή όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος, τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση. Δείτε την παρακάτω εικόνα:
Πρέπει λοιπόν Η ώθηση είναι αποτέλεσμα της διαφοράς πίεσης μεταξύ του πυθμένα και της κορυφής του αντικειμένου. και συμβαίνει από κάτω προς τα πάνω λόγω της αυξημένης πίεσης στο κάτω μέρος του βυθισμένου αντικειμένου.
φόρμουλα ώθησης
Η τιμή της ώσης θα είναι ίση με το βάρος του όγκου του εκτοπισμένου υγρού, δηλαδή:
Ε = ΡΔΕΣ
Λαμβάνοντας υπόψη ότι το βάρος είναι ίσο με το προϊόν της μάζας και της βαρύτητας (P = m.g), έχουμε:
Ε = μΔΕΣ. σολ
Η πυκνότητα είναι η αναλογία μεταξύ μάζας και όγκου (d = m / v), ο τύπος πλευστότητας είναι:
Ε = δφά. ΒΔΕΣ. σολ
Οπου:
- Ε = ώθηση
- ρεφά = πυκνότητα υγρού (kg / m3)
- ΒFD = όγκος εκτοπισμένου υγρού (m3)
- g = επιτάχυνση της βαρύτητας (m / s2)
Από αυτόν τον τύπο μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η πλευστότητα εξαρτάται από την πυκνότητα του υγρού, τον όγκο του υγρού που μετατοπίζεται και την επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας.
Αν και η πίεση είναι μεγαλύτερη καθώς αυξάνεται το βάθος, η πλευστότητα δεν αυξάνεται καθώς το αντικείμενο κινείται πιο μακριά προς τα κάτω, αυτό συμβαίνει επειδή η πίεση στο κάτω μέρος και στο πάνω μέρος του αντικειμένου αυξάνεται στο ίδιο μέτρο.
Καταλάβετε επίσης τι είναι μετρήσεις όγκου.
φαινόμενο βάρος
Όταν ένα σώμα βυθίζεται σε ένα υγρό, υπάρχουν δύο δυνάμεις που ενεργούν σε αυτό: βάρος και πλευστότητα. Το βάρος είναι μια δύναμη που ασκείται κάθετα και από πάνω προς τα κάτω. Η πλευστότητα είναι η δύναμη που ασκείται κάθετα από κάτω προς τα πάνω.
Η δράση αυτών των δύο δυνάμεων καθιστά το βάρος ενός σώματος βυθισμένο σε ένα υγρό να φαίνεται μικρότερο, το οποίο ονομάζουμε φαινόμενο βάρος. Το φαινόμενο βάρος υπολογίζεται αφαιρώντας την ώθηση από το πραγματικό βάρος:
ΠΟ = Ρ - Ε
Πλωτά σώματα
Η πυκνότητα είναι η ιδιότητα που επιτρέπει στα σώματα να επιπλέουν ή να βυθίζονται, δείτε τις δυνατότητες:
- Πυκνότητα σώματος μεγαλύτερη από την πυκνότητα υγρού: το σώμα θα βυθιστεί.
- Πυκνότητα σώματος μικρότερη από την πυκνότητα υγρού: το σώμα θα επιπλέει.
- Πυκνότητα σώματος ίση με την πυκνότητα υγρού: το σώμα είναι βυθισμένο και ισορροπημένο.
Σημείωση: Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η πλευστότητα εξαρτάται από την πυκνότητα υγρού και όχι από την πυκνότητα αντικειμένων.
μάθετε περισσότερα για πυκνότητα.
παγόβουνα
Η διακύμανση των παγόβουνων είναι ένα ενδιαφέρον φαινόμενο για να κατανοήσουμε τις διαφορετικές πυκνότητες. Ο πάγος επιπλέει στο νερό λόγω της χαμηλότερης πυκνότητάς του από το υγρό νερό. Σε υγρή κατάσταση η πυκνότητα του θαλάσσιου νερού είναι 1,03 kg / l και ο πάγος είναι 0,92 kg / l.
Καθώς η διαφορά μεταξύ πυκνότητας είναι μικρή, το μεγαλύτερο μέρος του παγόβουνου παραμένει βυθισμένο, μόνο περίπου το 10% του σώματός του είναι έξω από το νερό.
Δείτε επίσης την έννοια του Οι νόμοι του Νεύτωνα, δύναμη και παγόβουνο.
