tõukejõud on vedeliku sundimine vee all olevale kehale. Sellel jõul on vertikaalne ja ülespoole suunatud suund ning see vastab objekti poolt nihutatud vedeliku mahu massile.
Selle jõu olemasolu seletab veekogude, näiteks suurte jäämägede või laevade kõikumist ning tunnet, et vees olevad objektid tunduvad olevat kergemad kui nad tegelikult on.
Seda nähtust selgitas esmakordselt Kreeka füüsik Archimedes (287 a. C - 212 a. C), kelle kuningas oli lasknud kontrollida, kas tema kroon on valmistatud puhtast kullast või on selles segunenud muid elemente. Sel põhjusel nimetatakse ka tõukejõudu Archimedese põhimõte.
Vt selle põhimõtte avaldust:
Iga vedelikku sukeldatud keha kogeb jõudu, mida nimetatakse ujuvuseks, mis vastab tõrjutud vedeliku mahu kaalule.
Mõne jutu järgi käis Archimedes vannis, kui jõudis järeldusele, et vesi avaldas tema kehale jõudu. Sellist avaldust tehes läks füüsik tänavatel karjuma "eureka, eureka!", mis kreeka keeles tähendab "avastatud".
rohkem teada Eureka.
Kuidas tõukejõud toimub?
Kui keha on vee all, avaldab vedelik sellele survet. Altpoolt avaldatav rõhk on alati suurem kui ülemine, sest mida suurem on sügavus, seda suurem on rõhk. Vaadake allolevat pilti:
Nii et peame tõukejõud on objekti põhja ja ülemise osa rõhu erinevuse tulemus. ja see juhtub alt ülespoole kõrgenenud rõhu tõttu uppunud eseme põhjas.
tõukejõu valem
Tõukejõu väärtus võrdub tõrjutud vedeliku mahu massiga, see tähendab:
E = PDES
Arvestades, et kaal on võrdne massi ja gravitatsiooni korrutisega (P = m.g), on meil:
E = mDES. g
Tihedus on massi ja mahu suhe (d = m / v), ujuvuse valem on:
E = dF. VDES. g
Kus:
- E = tõukejõud
- dF = vedeliku tihedus (kg / m3)
- VFD = välja tõrjutud vedeliku maht (m3)
- g = raskuskiirendus (m / s2)
Selle valemi põhjal võime järeldada, et ujuvus sõltub vedeliku tihedusest, nihutatud vedeliku mahust ja gravitatsioonist tingitud kiirendusest.
Ehkki rõhk on sügavuse suurenedes suurem, ujuvus ei suurene, kui objekt liigub põhja poole, selle põhjuseks on asjaolu, et rõhk objekti põhjas ja ülaservas suureneb samas mõõdus.
Saa ka aru, mis need on mahu mõõtmine.
näiv kaal
Kui keha on vedelikku uputatud, mõjub sellele kaks jõudu: kaal ja ujuvus. Kaal on vertikaalselt ja ülalt alla mõjuv jõud. Ujuvus on vertikaalselt alt üles suunatud jõud.
Nende kahe jõu mõjul näib vedelikku uppunud keha kaal väiksem, mida me nimetame näiliseks raskuseks. Näiv kaal arvutatakse, lahutades tõukejõu tegelikust kaalust:
PTHE = P - E
Ujuvad kehad
Tihedus on omadus, mis võimaldab kehadel hõljuda või vajuda, vaadake võimalusi:
- Kehatihedus on suurem kui vedeliku tihedus: keha vajub.
- Kehatihedus on väiksem kui vedeliku tihedus: keha hõljub.
- Kehatihedus võrdub vedeliku tihedusega: keha on sukeldatud ja tasakaalus.
Märkus. Oluline on märkida, et ujuvus sõltub vedeliku tihedusest, mitte objekti tihedusest.
rohkem teada tihedus.
jäämäed
Jäämägede kõikumine on erinevate tiheduste mõistmiseks huvitav nähtus. Jää hõljub vees selle väiksema tiheduse tõttu kui vedel vesi. Vedelas olekus on merevee tihedus 1,03 kg / l ja jää 0,92 kg / l.
Kuna tiheduste erinevus on väike, jääb suurem osa jäämäest vee alla, ainult umbes 10% tema kehast on veest väljas.
Vaadake ka Newtoni seadused, tugevus ja jäämägi.