vilce ir piespiest šķidrumu iedarboties uz zemūdens ķermeni. Šim spēkam ir vertikāls un uz augšu virziens, un tas atbilst šķidruma tilpuma svaram, kuru objekts ir izspiedis.
Šī spēka esamība izskaidro ūdenstilpju, piemēram, lielu aisbergu vai kuģu, peldspēju, kā arī sajūtu, ka ūdenī esošie objekti šķiet vieglāki nekā patiesībā.
Šo fenomenu vispirms izskaidroja grieķu fiziķis Arhimēds (287 a. C - 212 a. C), kuru karalis bija uzdevis pārbaudīt, vai viņa kronis ir izgatavots no tīra zelta vai vai tajā ir sajaukti citi elementi. Šī iemesla dēļ tiek saukta arī vilce Arhimēda princips.
Sk. Šī principa paziņojumu:
Katrs ķermenis, kas iegremdēts šķidrumā, piedzīvo spēku, ko sauc par peldspēju, kas atbilst pārvietotā šķidruma tilpuma svaram.
Saskaņā ar dažiem stāstiem, Arhimēds peldējās, kad nonāca pie secinājuma, ka ūdens uz viņa ķermeni iedarbojas. Pēc šāda paziņojuma fiziķis kliedza pa ielām "eureka, eureka!", kas grieķu valodā nozīmē "atklāts".
uzzināt vairāk par Eureka.
Kā notiek vilce?
Kad ķermenis ir iegremdēts, šķidrums uz to izdara spiedienu. Apakšā izdarītais spiediens vienmēr būs lielāks nekā augšpusē, jo jo lielāks dziļums, jo lielāks spiediens. Skatiet attēlu zemāk:
Tāpēc mums tas ir jādara vilce ir spiediena starpības starp objekta apakšējo un augšējo daļu rezultāts. un tas notiek no apakšas uz augšu, pateicoties paaugstinātam spiedienam iegremdētā objekta apakšā.
vilces formula
Vilces vērtība būs vienāda ar pārvietotā šķidruma tilpuma svaru, tas ir:
E = PDES
Ņemot vērā, ka svars ir vienāds ar masas un gravitācijas reizinājumu (P = m.g), mums ir:
E = mDES. g
Blīvums ir masas un tilpuma attiecība (d = m / v), peldspējas formula ir:
E = dF. VDES. g
Kur:
- E = vilces spēks
- dF = šķidruma blīvums (kg / m3)
- VFD = pārvietotā šķidruma tilpums (m3)
- g = gravitācijas paātrinājums (m / s2)
Pēc šīs formulas mēs varam secināt, ka peldspēja ir atkarīga no šķidruma blīvuma, pārvietotā šķidruma tilpuma un paātrinājuma smaguma dēļ.
Lai gan spiediens ir lielāks, palielinoties dziļumam, peldspēja nepalielinās, kad objekts virzās tālāk uz leju, tas ir tāpēc, ka spiediens uz objekta apakšējo un augšējo daļu palielinās vienā un tajā pašā mērā.
Saprot arī, kādi tie ir tilpuma mērījumi.
šķietamais svars
Kad ķermenis ir iegremdēts šķidrumā, uz to iedarbojas divi spēki: svars un peldspēja. Svars ir spēks, ko iedarbina vertikāli un no augšas uz leju. Peldspēja ir spēks, kas tiek veikts vertikāli no apakšas uz augšu.
Šo divu spēku iedarbība šķidrumā iegremdētā ķermeņa svaram šķiet mazāka, ko mēs saucam par šķietamo svaru. Faktisko svaru aprēķina, atņemot vilci no faktiskā svara:
P = P - E
Peldoši ķermeņi
Blīvums ir īpašums, kas ļauj ķermeņiem peldēt vai grimt, skatiet iespējas:
- Ķermeņa blīvums ir lielāks par šķidruma blīvumu: ķermenis nogrims.
- Ķermeņa blīvums ir mazāks par šķidruma blīvumu: ķermenis peldēs.
- Ķermeņa blīvums, kas vienāds ar šķidruma blīvumu: ķermenis ir iegremdēts un līdzsvarā.
Piezīme: Ir svarīgi atzīmēt, ka peldspēja ir atkarīga no šķidruma blīvuma, nevis no objekta blīvuma.
uzzināt vairāk par blīvums.
aisbergi
Aisbergu svārstības ir interesanta parādība, lai izprastu dažādos blīvumus. Ledus peld uz ūdens, jo tā blīvums ir mazāks nekā šķidrs. Šķidrā stāvoklī jūras ūdens blīvums ir 1,03 kg / l, bet ledus - 0,92 kg / l.
Tā kā atšķirība starp blīvumiem ir maza, lielākā daļa aisberga paliek zem ūdens, tikai aptuveni 10% tā ķermeņa ir ārpus ūdens.
Skatīt arī Ņūtona likumi, spēks un aisbergs.
