Felhajtóerő a név erő gyakorolja a folyadék teljesen vagy részben elmerült tárgyon. Más néven Archimédész elve, a tolóerőnek mindig függőleges és felfelé irányuló iránya van.
Amint bármelyik tárgy folyadékba merül, elkezdi kiszorítani. A tolóerő megfelel a Súly a tárgy által kiszorított folyadék térfogatának nagyságát, így matematikailag a következőképpen definiálhatjuk a felhajtóerőt:
E = PDES
E = mKERÜLET g
Tudva, hogy a sűrűség az anyag tömege és térfogata közötti arány eredménye, írhatjuk, hogy:
d = m / V → m = d. V
Újraírva a tolóegyenletet, megvan:
E = dL. VDES. g
Ehhez az egyenlethez:
dL= a folyadék sűrűsége;
VDES= kiszorított folyadék térfogata;
g = a gravitáció gyorsulása.
MEGJEGYZÉS: A kiszorított folyadék térfogata pontosan megegyezik a tárgy folyadékba merített mennyiségével.
Hogyan keletkezik a felhajtóerő?
A felhajtóerő a különbség miatt merül fel nyomás folyadékba merített tárgy alja és teteje között létezik. A nyomás alul a nagyobb mélység miatt nagyobb, mint a felső nyomás, ami egy felfelé irányuló függőleges erő, a felhajtóerő megjelenését eredményezi.
Ki magyarázta a tolóerőt?
Ezt az erőt azzal magyarázták Archimédész, görög matematikus és mérnök, akit egy király megbízott, hogy megmutassa, koronája tömör arany-e, vagy vannak-e hozzá szennyeződések. Fürdés közben a kádban észrevette, hogy a víz kijön a fürdőkádból, amikor belépett, és hogy a testét egyfajta erő érte. Innen tudta kidolgozni a felhajtóerővel kapcsolatos elképzelését, és kijelentette, hogy:
“Minden folyadékba merített testre függőleges és felfelé ható erő hat, amely megfelel a test által kiszorított folyadék térfogatának. "
ingadozási esetek
1) A test süllyed:
Ha egy folyadékba merített tárgy elsüllyed, azt mondhatjuk, hogy sűrűsége nagyobb, mint a folyadéké, és súlya nagyobb, mint a felhajtóereje.
2) A test egyensúlyban van
Ha a test és a folyadék sűrűsége megegyezik, a test egyensúlyban marad a folyadékban, és azt mondhatjuk, hogy a felhajtóerő megegyezik a test tömegével.
3) Úszó test:
Egy tárgy lebeg a folyadék felületén, amikor annak sűrűsége kisebb, mint a folyadék sűrűsége. Ebben az esetben a testre ható tolóerő nagyobb, mint a súlya.
Alkalmazási példa
A fegyveres erők által használt tengeralattjárók klasszikus példája a tolóerő alkalmazásának. Míg a tengeralattjáró továbbra is lebeg a víz felszínén, azt mondhatjuk, hogy a tolóerő egyenlő súly és az edény egyensúlyban marad. A víz alá merüléshez a tengeralattjáró néhány tározót megtölt vízzel, így annak a súly nagyobb lesz, mint a tolóerő, és süllyed.
Joab Silas írta
Fizikából végzett
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-empuxo.htm
