O načelouArhimed tvrdi da je snaga uzgon djeluje okomito i prema gore na tijela u potpunosti ili djelomično uronjena u tekućineNadalje, prema ovom principu, takva sila ima istu vrijednost kao i težina tekućine, pomaknute umetanjem tijela.
Izgledtakođer: Hidrostatika - sve što trebate znati: formule, primjeri i vježbe
Povijest Arhimedova načela
Arhimed iz Sirakuze bio jedan od najvećih matematičari i izumitelja svih vremena, međutim, njegovo najpoznatije otkriće bilo je snagauuzgon. Prema legendi, Arhimed je otkrio princip uzgona dok se kupao u svojoj kadi.
Tom je prigodom shvatio da volumenuVodaistječući iz vaše kade bio jednak uronjenom volumenu vlastitog tijela. Prema priči, Arhimed bi bio toliko uzbuđen zbog svog otkrića da je iskočio iz kade i goli trčao ulicama vrišteći. "Eureka,iureka! " (Grčki izraz o mudracu koji je nešto pronašao).
Druga pripovijest izvještava da je Arhimed zatražio kralj Hieron II da istraži sastav krune koju je naručio. Kralj je naredio da njegova kruna bude od čvrstog zlata, ali primivši je, posumnjao je da su se u njegovoj kovačnici mogli koristiti drugi metali. Kako bi razjasnio svoje sumnje, zamolio je Arhimeda da otkrije je li njegova kruna čisto zlato ili nije.
Arhimed je u posudu napunjenu vodom umakao krunu i dva masivna predmeta od čistog zlata i srebra. utezi bili su potpuno jednaki kruni. Čineći ovo, shvatio je to kruna je prolila manje tekućine od zlata, ali više tekućina od srebra, što je sugeriralo da Je li tamo? Ne bila je čisto sastavljena od zlata.
Uzgon i Arhimedov princip
Prema Arhimedov princip:
"Bilo koji objekt, koji je u cijelosti ili djelomično uronjen u tekućinu ili tekućinu, pokreće se silom jednakom težini tekućine koju je objekt istisnuo."
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
Kao što smo vidjeli, sila opisana Arhimedovim principom danas je poznata kao uzlazna sila. Ta je sila u modulu jednaka težini tekućine koja se pomakne kad u nju umetnemo tijelo. To je sila koja čini brodovi ne tonu ili da smo u mogućnosti plutaju na vodi.
formula potiska
Znamo da je uzgon jednak težini tekućine istisnute prisutnošću uronjenog predmeta. To je rekao, ako se sjetimo odnos između tjestenina tekućine, vaše gustoća i njegov volumen, poletnu silu možemo zapisati u smislu ovih veličine, olakšavajući tako proračun ove sile. Formula koja se koristi za izračunavanje uzlazne sile prikazana je na sljedećoj slici, pogledajte:
I - potisak (N)
d - gustoća fluida (kg / m³)
g - gravitacijsko ubrzanje (m / s²)
V - volumen istisnute tekućine (m³)
Što se tiče prethodne formule, važno je zapamtiti da je volumen istisnute tekućine ekvivalentan uronjenom volumenu predmeta, osim toga, imajte na umu da se gustoća korištena u formuli odnosi na gustoćaodtekućina a ne onog uronjenog predmeta.
Pogledajte i:Pascalov princip - definicija, formule, primjeri, primjene i vježbe
Vježbe po Arhimedovom načelu
Pitanje 1) (Enem) Tijekom građevinskih radova na klubu, skupina radnika morala je ukloniti masivnu željeznu skulpturu postavljenu na dnu praznog bazena. Petorica radnika privezala su konope za skulpturu i pokušala je povući, bez uspjeha. Ako je bazen napunjen vodom, radnicima će biti lakše ukloniti skulpturu kao:
a) skulptura će plutati. Na taj se način muškarci neće trebati naprezati kako bi skinuli skulpturu s dna.
b) skulptura će biti lakša, na taj će način intenzitet sile potrebne za podizanje skulpture biti manji.
c) voda će na skulpturu vršiti silu proporcionalnu njezinoj masi i prema gore. Ta će sila biti dodana sili koju radnici čine da ponište djelovanje sile težine skulpture.
d) voda će djelovati na skulpturu silaznom silom, a s dna bazena primat će naviše. Ova sila pomoći će poništiti djelovanje sile utega u skulpturi.
e) voda će vršiti silu na skulpturu proporcionalnu njezinu volumenu i prema gore. Ova sila će dodati ono što radnici rade i može rezultirati silom prema gore koja je veća od težine skulpture.
Predložak: Slovo e
Rješenje:
Sila koju bazenska voda vrši na skulpturu ovisi o njezinu volumenu. Ova sila pak djeluje u okomitom smjeru, usmjerena je prema gore i u modulu je jednaka težini vode koju istiskuje kip, što olakšava njezino uklanjanje, stoga je ispravna alternativa slovo e.
Pitanje 2) (UPF) Traka ispod prikazuje ledeni brijeg čiji je volumen djelomično uronjen (9/10 ukupnog volumena) u morsku vodu. Uzimajući u obzir da je gustoća morske vode 1,0 g / cm3, provjerite alternativu koja označava gustoću leda, u g / cm³, što čini santu leda.
a) 0,5
b) 1.3
c) 0,9
d) 0,1
e) 1
Predložak: Slovo C
Rješenje:
Budući da je težina sante leda jednaka težini vode koju istiskuje sam ledenjak, moramo izvršiti sljedeći izračun:
Pitanje 3) (UFPR) Čvrsti predmet mase 600 g i volumena 1 litre djelomično je uronjen u tekućinu, tako da je 80% volumena potopljeno. Uzimajući u obzir ubrzanje zbog gravitacije jednako 10 m / s², označite alternativu koja predstavlja specifičnu masu tekućine.
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
Povratne informacije: Slovo B
Razlučivost:
Prvo, moramo imati na umu da, ako tijelo pluta, njegova težina jednaka je poletnoj sili, pa:
Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
