Kelluvuus on nimi annettu vahvuus käyttää a nestettä kokonaan tai osittain upotettuun esineeseen. Tunnetaan myös Archimedeksen periaate, työntövoimalla on aina pysty- ja ylöspäin suunta.
Heti kun mikä tahansa esine on upotettu nesteeseen, se alkaa syrjäyttää sitä. Työntövoima vastaa Paino esineen syrjäyttämän nesteen tilavuudesta, joten voimme matemaattisesti määritellä kelluvuuden seuraavasti:
E = PDES
E = mKAUPUNGINOSA g
Tietäen, että tiheys on aineen massan ja tilavuuden suhteen tulos, voimme kirjoittaa, että:
d = m / V → m = d. V
Kirjoittamalla työntöyhtälö uudestaan, meillä on:
E = dL. VDES. g
Tätä yhtälöä varten meidän on:
dL= nesteen tiheys;
VDES= syrjäytetyn nesteen tilavuus;
g = painovoiman kiihtyvyys.
HUOMAUTUS: Siirtämän nesteen määrä vastaa tarkalleen nesteessä olevan esineen upotettua tilavuutta.
Kuinka kelluvuus syntyy?
Kelluvuus syntyy eron vuoksi paine nesteeseen upotetun kohteen pohjan ja yläosan välissä. THE paine alareunassa suuremman syvyyden vuoksi se on suurempi kuin yläosassa oleva paine, mikä johtaa ylöspäin suuntautuvan pystysuuntaisen voiman, kelluvuuden, esiintymiseen.
Kuka selitti työntövoiman?
Tämä vahvuus selitettiin Archimedes, kreikkalainen matemaatikko ja insinööri, jonka kuningas oli määrännyt osoittamaan, onko hänen kruununsa kiinteä kulta vai onko siihen sekoitettu epäpuhtauksia. Käy kylvyssä kylpyammeessa, hän huomasi, että vettä tuli ulos kylpyammeesta, kun hän astui siihen ja että hänen ruumiinsa altistui jonkinlaiselle voimalle. Sieltä hän pystyi kehittämään ajatusta kelluvuudesta ja totesi, että:
“Jokaiseen nesteeseen upotettuun kehoon vaikuttaa pystysuora ja ylöspäin suuntautuva voima, joka vastaa kehon syrjäyttämän nesteen määrää. "
vaihtelutapaukset
1) Runkoallas:
Jos nesteeseen upotettu esine uppoaa, voimme sanoa, että sen tiheys on suurempi kuin nesteen ja että sen paino on suurempi kuin kelluvuus.
2) Keho tasapainossa
Jos kehon ja nesteen tiheydet ovat samat, keho pysyy tasapainossa nesteessä ja voimme sanoa, että kelluvuus on yhtä suuri kuin ruumiinpaino.
3) Kelluva runko:
Esine kelluu nesteen pinnalla aina, kun sen tiheys on pienempi kuin nesteen tiheys. Tässä tapauksessa kehoon vaikuttava työntövoima on suurempi kuin sen paino.
Sovellusesimerkki
Armeijan käyttämät sukellusveneet ovat klassinen esimerkki työntövoiman käytöstä. Vaikka sukellusvene pysyy kelluvana veden pinnalla, voimme sanoa, että työntövoima on yhtä suuri kuin paino ja alus pysyy tasapainossa. Uppuakseen sukellusvene täyttää jotkut säiliöt vedellä, siten sen painosta tulee suurempi kuin työntövoima ja se uppoaa.
Kirjoittanut Joab Silas
Valmistunut fysiikasta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-empuxo.htm