oh principionelArchimede sostiene che la forza di galleggiabilità agisce verticalmente e verso l'alto su corpi totalmente o parzialmente immersi in fluidiInoltre, secondo questo principio, tale forza ha lo stesso valore del peso del fluido, spostato dall'inserimento del corpo.
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Storia del principio di Archimede
Archimede di Siracusa era uno dei più grandi matematici e inventori di tutti i tempi, tuttavia, la sua scoperta più famosa fu il forzanelgalleggiabilità. Secondo la leggenda, Archimede scoprì il principio del galleggiamento mentre faceva il bagno nella sua vasca da bagno.
In quell'occasione, si rese conto che il volumenelacquafuoriuscendo dalla tua vasca da bagno era uguale al volume immerso del proprio corpo. Secondo la storia, Archimede sarebbe stato così eccitato dalla sua scoperta da saltare fuori dalla vasca da bagno e correre nudo per le strade urlando “Eureka,eureka!" (espressione greca sul saggio che ha trovato qualcosa).
Un'altra narrazione riporta che Archimede fu richiesto dal re Ierone II per indagare sulla composizione di una corona da lui commissionata. Il re aveva ordinato che la sua corona fosse fatta di oro massiccio, ma dopo averla ricevuta sospettò che altri metalli potessero essere stati usati nella sua fucina. Per chiarire i suoi dubbi, chiese ad Archimede di scoprire se la sua corona fosse d'oro puro o no.
Archimede immerse successivamente la corona e due oggetti massicci fatti di oro puro e argento in un vaso pieno d'acqua. pesi erano esattamente uguali alla corona. In questo modo, si rese conto che la corona versò meno liquido dell'oro, ma Di più liquido rispetto all'argento, il che suggeriva che è laggiù? no era puramente composto d'oro.
La galleggiabilità e il principio di Archimede
Secondo Principio di Archimede:
"Qualsiasi oggetto, completamente o parzialmente immerso in un fluido o liquido, è spinto da una forza pari al peso del fluido spostato dall'oggetto."
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Come abbiamo visto, la forza descritta dal principio di Archimede è ora nota come forza di galleggiamento. Questa forza è uguale, in modulo, al peso del fluido, che viene spostato quando vi inseriamo un corpo. È questa forza che fa la le navi non affondano o che siamo in grado di galleggiare sull'acqua.
formula di spinta
Sappiamo che la galleggiabilità è uguale al peso del fluido spostato dalla presenza di un oggetto immerso. Detto questo, se ricordiamo il relazione tra il pasta del fluido, il tuo densità e il suo volume, possiamo scrivere la forza di galleggiamento in termini di questi grandezza, facilitando così il calcolo di tale forza. La formula utilizzata per calcolare la forza di galleggiamento è mostrata nella figura seguente, controlla:
E – spinta (N)
d – densità del fluido (kg/m³)
g – accelerazione di gravità (m/s²)
V – volume di fluido spostato (m³)
Per quanto riguarda la precedente formula, è importante ricordare che il volume di fluido spostato è equivalente al volume immerso dell'oggetto, inoltre, ricordare che la densità utilizzata nella formula si riferisce alla densitàdifluido e non quello dell'oggetto immerso.
Vedi anche:Principio di Pascal – definizione, formule, esempi, applicazioni ed esercizi
Esercizi sul Principio di Archimede
Domanda 1) (Nemico) Durante i lavori di costruzione di un club, un gruppo di lavoratori ha dovuto rimuovere un'enorme scultura in ferro posta sul fondo di una piscina vuota. Cinque operai hanno legato delle funi alla scultura e hanno cercato di tirarla su, senza successo. Se la piscina è piena d'acqua, sarà più facile per i lavoratori rimuovere la scultura in quanto:
a) la scultura galleggerà. In questo modo, gli uomini non dovranno sforzarsi per rimuovere la scultura dal fondo.
b) la scultura risulterà più leggera, in questo modo l'intensità della forza necessaria per sollevare la scultura sarà inferiore.
c) l'acqua eserciterà sulla scultura una forza proporzionale alla sua massa, e verso l'alto. Questa forza andrà ad aggiungersi alla forza che gli operai fanno per annullare l'azione della forza peso della scultura.
d) l'acqua eserciterà una forza verso il basso sulla scultura e riceverà una forza verso l'alto dal fondo della piscina. Questa forza aiuterà ad annullare l'azione della forza peso sulla scultura.
e) l'acqua eserciterà sulla scultura una forza proporzionale al suo volume, e verso l'alto. Questa forza si aggiungerà a ciò che fanno i lavoratori e potrebbe risultare in una forza verso l'alto maggiore del peso della scultura.
Modello: lettera e
Risoluzione:
La forza che l'acqua della piscina esercita sulla scultura dipende dal suo volume. Questa forza, a sua volta, agisce in direzione verticale, punta verso l'alto, ed è pari, in modulo, al peso dell'acqua spostata dalla statua, il che ne facilita la rimozione, pertanto l'alternativa corretta è la lettera e.
Domanda 2) (UPF) La striscia sottostante mostra un iceberg il cui volume è parzialmente immerso (9/10 del suo volume totale) nell'acqua di mare. Considerando che la densità dell'acqua di mare è 1,0 g/cm check, verificare l'alternativa che indica la densità del ghiaccio, in g/cm which, che costituisce l'iceberg.
a) 0,5
b) 1.3
c) 0.9
d) 0.1
e) 1
Modello: lettera C
Risoluzione:
Poiché il peso dell'iceberg è uguale al peso dell'acqua spostata dall'iceberg stesso, dobbiamo eseguire il seguente calcolo:
Domanda 3) (UFPR) Un oggetto solido con una massa di 600 g e un volume di 1 litro è parzialmente immerso in un liquido, in modo che l'80% del suo volume sia sommerso. Considerando l'accelerazione di gravità pari a 10 m/s², segnare l'alternativa che presenta la massa specifica del liquido.
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
Modello: Lettera b
Risoluzione:
Innanzitutto, dobbiamo ricordare che se il corpo sta galleggiando, il suo peso è uguale alla forza di galleggiamento, quindi:
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
