stuwkracht is de kracht die een vloeistof uitoefent op een ondergedompeld lichaam. Deze kracht heeft een verticale richting en een opwaartse richting en komt overeen met het gewicht van het vloeistofvolume dat door het object werd verplaatst.
Het bestaan van deze kracht verklaart de fluctuatie van lichamen in water, zoals grote ijsbergen of schepen, en ook het gevoel dat objecten in het water lichter lijken dan ze in werkelijkheid zijn.
Dit fenomeen werd voor het eerst verklaard door de Griekse natuurkundige Archimedes (287 v.Chr. C-212 een. C), die van de koning de opdracht had gekregen om te controleren of zijn kroon van puur goud was of dat er andere elementen in waren gemengd. Om deze reden wordt stuwkracht ook genoemd Het principe van Archimedesmede.
Zie de verklaring van dit principe:
Elk lichaam dat in een vloeistof is ondergedompeld, ervaart een kracht die drijfvermogen wordt genoemd en die overeenkomt met het gewicht van het verplaatste volume vloeistof.
Volgens sommige verhalen was Archimedes in bad toen hij tot de conclusie kwam dat het water een kracht op zijn lichaam uitoefende. Toen hij deze verklaring aflegde, ging de natuurkundige schreeuwend door de straten
"eureka, eureka!", wat in het Grieks "ontdekt" betekent.meer weten over Eureka.
Hoe gebeurt de stuwkracht?
Wanneer een lichaam onder water staat, oefent vloeistof er druk op uit. De druk op de bodem zal altijd groter zijn dan de druk op de top, want hoe groter de diepte, hoe groter de druk. Zie de afbeelding hieronder:
Dus we moeten stuwkracht is een resultaat van het drukverschil tussen de onderkant en bovenkant van het object. en het gebeurt van onder naar boven vanwege de verhoogde druk op de bodem van het ondergedompelde object.
stuwkracht formule
De waarde van de stuwkracht is gelijk aan het gewicht van het verplaatste volume vloeistof, dat wil zeggen:
E = PDES
Aangezien het gewicht gelijk is aan het product van massa en zwaartekracht (P = m.g), hebben we:
E = mDES. g
Dichtheid zijnde de verhouding tussen massa en volume (d = m/v), de formule voor het drijfvermogen is:
E = dF. VDES. g
Waar:
- E = stuwkracht
- dF = vloeistofdichtheid (kg/m3)
- VFD = volume verplaatste vloeistof (m3)
- g = versnelling van de zwaartekracht (m/s2)
Uit deze formule kunnen we concluderen dat het drijfvermogen afhangt van de dichtheid van de vloeistof, het volume van de verplaatste vloeistof en de versnelling door de zwaartekracht.
Hoewel de druk groter wordt naarmate de diepte toeneemt, het drijfvermogen neemt niet toe naarmate het object verder naar de bodem beweegt, dit komt doordat de druk op de onder- en bovenkant van het object in dezelfde mate toeneemt.
Begrijp ook wat ze zijn volumemetingen.
schijnbaar gewicht
Wanneer een lichaam in een vloeistof wordt ondergedompeld, werken er twee krachten op: gewicht en drijfvermogen. Gewicht is een kracht die verticaal en van boven naar beneden wordt uitgeoefend. Drijfvermogen is de kracht die verticaal van onder naar boven wordt uitgeoefend.
Door de werking van deze twee krachten lijkt het gewicht van een lichaam ondergedompeld in een vloeistof kleiner, wat we schijnbaar gewicht noemen. Het schijnbare gewicht wordt berekend door de stuwkracht af te trekken van het werkelijke gewicht:
PDE = P - E
Drijvende lichamen
Dichtheid is de eigenschap die lichamen laat drijven of zinken, zie de mogelijkheden:
- Lichaamsdichtheid groter dan vloeistofdichtheid: het lichaam zal zinken.
- Lichaamsdichtheid kleiner dan vloeistofdichtheid: het lichaam zal drijven.
- Lichaamsdichtheid gelijk aan vloeistofdichtheid: lichaam is ondergedompeld en in balans.
Opmerking: het is belangrijk op te merken dat het drijfvermogen afhangt van de vloeistofdichtheid, niet van de objectdichtheid.
meer weten over dichtheid.
ijsbergen
De fluctuatie van ijsbergen is een interessant fenomeen om de verschillende dichtheden te begrijpen. IJs drijft op water vanwege de lagere dichtheid dan vloeibaar water. In vloeibare toestand is de dichtheid van zeewater 1,03 kg/l en ijs 0,92 kg/l.
Omdat het verschil tussen dichtheden klein is, blijft het grootste deel van de ijsberg onder water, slechts ongeveer 10% van zijn lichaam is uit het water.
Zie ook de betekenis van de De wetten van Newton, kracht en ijsberg.
