O põhimõttelaastalArchimedes väidab, et tugevus ujuvus toimib täielikult või osaliselt sukeldatud kehadele vertikaalselt ja ülespoole vedelikudVeelgi enam, selle põhimõtte kohaselt on sellisel jõul sama väärtus kui vedeliku kaalul, mis on keha sisestamise tõttu nihkunud.
Vaataka: Hüdrostaatika - kõik, mida peate teadma: valemid, näited ja harjutused
Archimedese põhimõtte ajalugu
Sürakuusa Archimedes oli üks suuremaid matemaatikud ja kõigi aegade leiutajatest oli tema kuulsaim avastus aga tugevusaastalujuvus. Legendi järgi avastas Archimedes ujuvuse põhimõtte oma vannis vannis olles.
Sel korral sai ta aru, et helitugevusaastalVesivälja voolama oma vannist oli võrdne tema enda keha kastetud mahuga. Loo järgi oleks Archimedes oma avastusest nii põnevil olnud, et hüppas vannist välja ja jooksis karjudes alasti mööda tänavaid "Eureka,jaureka! " (Kreeka väljend selle kohta, et tark on midagi leidnud).
Teine narratiiv teatab, et kuningas Hieron II tema tellitud krooni koostise uurimiseks. Kuningas oli käskinud oma krooni teha tahkest kullast, kuid selle kättesaamisel kahtlustas ta, et tema sepis võis kasutada muid metalle. Oma kahtluste selgitamiseks palus ta Archimedesel teada saada, kas tema kroon oli puhas kuld või mitte.
Archimedes kastis krooni ja kaks massiivset puhast kullast ja hõbedast eset veega täidetud anumasse. kaalud need olid täpselt samad, mis kroonil. Seda tehes taipas ta seda kroon voolas vähem vedelikku kui kuld, kuid rohkem vedelik kui hõbe, mis vihjas sellele Kas see on seal ei see koosnes puhtalt kullast.
Ujuvus ja Archimedese põhimõte
Vastavalt Archimedese põhimõte:
"Igasugust vedelikku või vedelikku täielikult või osaliselt sukeldatud eset ajab jõud, mis on võrdne eseme poolt tõrjutud vedeliku massiga."
Nagu nägime, tuntakse Archimedese põhimõttel kirjeldatud jõudu nüüd ujuva jõuna. See jõud on moodulis võrdne vedeliku massiga, mis nihkub, kui sisestame sellesse keha. See on see jõud, mis teeb laevad ei vaju või isegi selleks, et me suudaksime hõljuma vee peal.
tõukejõu valem
Me teame, et ujuvus võrdub vedeliku massiga, mis on asendatud sukeldatud esemega. See ütles, kui me mäletame suhe pasta vedeliku, teie tihedus ja selle maht, võime kirjutada elujõudu nende tähenduses ülevused, hõlbustades seega selle jõu arvutamist. Ujuva jõu arvutamiseks kasutatud valem on näidatud järgmisel joonisel, kontrollige seda:
JA - tõukejõud (N)
d - vedeliku tihedus (kg / m³)
g - raskuskiirendus (m / s²)
V - tõrjutud vedeliku maht (m³)
Eelmise valemi kohta on oluline meeles pidada, et välja tõrjutud vedeliku maht on samaväärne objekti kastetud mahuga, lisaks pidage meeles, et valemis kasutatud tihedus viitab tiheduskohtavedelik ja mitte sukeldatud objekti oma.
Vaadake ka:Pascali põhimõte - määratlus, valemid, näited, rakendused ja harjutused
Harjutused Archimedese põhimõttel
1. küsimus) (vaenlane) Klubi ehitustööde käigus pidi rühm töötajaid eemaldama massiivse rauast skulptuuri, mis asetati tühja basseini põhja. Viis töötajat sidusid skulptuuri külge köied ja üritasid seda edukalt üles tõmmata. Kui bassein on veega täidetud, on töötajatel skulptuuri lihtsam eemaldada:
a) skulptuur hõljub. Nii ei pea mehed skulptuuri alt eemaldamiseks pingutama.
b) skulptuur on kergem. Sel viisil on skulptuuri tõstmiseks vajalik jõu intensiivsus väiksem.
c) vesi avaldab skulptuurile jõudu proportsionaalselt selle massiga ja ülespoole. See jõud lisatakse jõule, mille töötajad teevad skulptuuri raskusjõu toimimise tühistamiseks.
d) vesi avaldab skulptuurile allapoole suunatud jõudu ja see saab basseinipõrandalt ülespoole suunatud jõu. See jõud aitab skulptuuri raskusjõu toimimist tühistada.
e) vesi avaldab skulptuurile jõudu proportsionaalselt selle mahuga ja ülespoole. See jõud lisab töötajate tööd ja võib põhjustada skulptuuri kaalust suurema ülespoole suunatud jõu.
Mall: Täht e
Resolutsioon:
Basseinivee skulptuurile avaldatav jõud sõltub selle mahust. See jõud omakorda toimib vertikaalsuunas, osutab ülespoole ja moodulites on võrdne kuju nihutatud vee massiga, mis hõlbustab selle eemaldamist, seetõttu on õige alternatiiv täht e.
Küsimus 2) (UPF) Allpool olev riba näitab jäämäge, mille maht on osaliselt (9/10 kogu mahust) merevette sukeldatud. Arvestades, et merevee tihedus on 1,0 g / cm³, kontrollige alternatiivi, mis näitab jäämäge moodustava jää tihedust g / cm³.
a) 0,5
b) 1.3
c) 0,9
d) 0,1
e) 1
Mall: Täht C
Resolutsioon:
Kuna jäämäe kaal on võrdne jäämäe enda tõrjutud vee massiga, peame tegema järgmise arvutuse:
3. küsimus) (UFPR) Tahke ese massiga 600 g ja mahuga 1 liiter kastetakse osaliselt vedelikku, nii et 80% selle mahust uputatakse. Arvestades raskusastmest tulenevat kiirendust, mis on võrdne 10 m / s², märkige alternatiiv, mis näitab vedeliku erimassi.
a) 0,48 g / cm3
b) 0,75 g / cm3
c) 0,8 g / cm3
d) 1,33 g / cm3
e) 1,4 g / cm3
Tagasiside: Täht B
Resolutsioon:
Esiteks peame meeles pidama, et kui keha ujub, on tema kaal võrdne ujuva jõuga, nii et:
Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-arquimedes.htm
