forța este forța unui fluid exercită asupra unui corp scufundat. Această forță are o direcție verticală și ascendentă și corespunde greutății volumului de lichid care a fost deplasat de obiect.
Existența acestei forțe explică flotabilitatea corpurilor în apă, cum ar fi aisberguri mari sau nave, precum și sentimentul că obiectele din apă par a fi mai ușoare decât sunt în realitate.
Acest fenomen a fost explicat pentru prima dată de fizicianul grec Arhimede (287 a. C - 212 a. C), care fusese însărcinat de rege să verifice dacă coroana lui era din aur pur sau dacă alte elemente erau amestecate în ea. Din acest motiv, se numește și împingere Principiul lui Arhimede.
A se vedea declarația acestui principiu:
Fiecare corp scufundat într-un lichid experimentează o forță numită flotabilitate, care corespunde greutății volumului de lichid deplasat.
Potrivit unor povești, Arhimede făcea o baie când a ajuns la concluzia că apa a exercitat o forță asupra corpului său. După ce a făcut o astfel de declarație, fizicianul a plâns țipând pe străzi "eureka, eureka!", care în greacă înseamnă „descoperit”.
știu mai multe despre Eureka.
Cum se întâmplă forța?
Când un corp este scufundat, fluidul exercită presiune asupra acestuia. Presiunea exercitată pe partea de jos va fi întotdeauna mai mare decât presiunea exercitată pe partea de sus, deoarece cu cât este mai mare adâncimea, cu atât este mai mare presiunea. Vezi imaginea de mai jos:
Deci trebuie împingerea este rezultatul diferenței de presiune dintre partea de jos și partea de sus a obiectului. și se întâmplă de jos în sus datorită presiunii crescute în partea de jos a obiectului scufundat.
formula de împingere
Valoarea impulsului va fi egală cu greutatea volumului de lichid deplasat, adică:
E = PDES
Având în vedere că greutatea este egală cu produsul de masă și gravitație (P = m.g), avem:
E = mDES. g
Densitatea fiind raportul dintre masă și volum (d = m / v), formula de flotabilitate este:
E = dF. VDES. g
Unde:
- E = împingere
- dF = densitatea fluidului (kg / m3)
- VFD = volumul de fluid deplasat (m3)
- g = accelerația gravitațională (m / s2)
Din această formulă putem concluziona că flotabilitatea depinde de densitatea fluidului, de volumul de fluid deplasat și de accelerația datorată gravitației.
Deși presiunea este mai mare pe măsură ce adâncimea crește, flotabilitatea nu crește pe măsură ce obiectul se deplasează mai departe spre fund, acest lucru se datorează faptului că presiunea pe partea de jos și de sus a obiectului crește în aceeași măsură.
Înțelegeți și ce sunt măsurători de volum.
greutatea aparentă
Când un corp este scufundat într-un fluid, acționează asupra acestuia două forțe: greutatea și flotabilitatea. Greutatea este o forță exercitată vertical și de sus în jos. Flotabilitatea este forța exercitată vertical de jos în sus.
Acțiunea acestor două forțe face ca greutatea unui corp scufundat într-un fluid să pară mai mică, ceea ce numim greutate aparentă. Greutatea aparentă se calculează scăzând forța din greutatea reală:
PTHE = P - E
Corpuri plutitoare
Densitatea este proprietatea care permite corpurilor să plutească sau să se scufunde, vezi posibilitățile:
- Densitatea corpului mai mare decât densitatea fluidelor: corpul se va scufunda.
- Densitatea corpului mai mică decât densitatea fluidului: corpul va pluti.
- Densitatea corpului egală cu densitatea fluidului: corpul este scufundat și în echilibru.
Notă: Este important să rețineți că plutirea depinde de densitatea fluidului, nu de densitatea obiectului.
știu mai multe despre densitate.
aisberguri
Fluctuația aisbergurilor este un fenomen interesant pentru a înțelege diferitele densități. Gheața plutește pe apă din cauza densității sale mai mici decât apa lichidă. În stare lichidă, densitatea apei de mare este de 1,03 kg / l, iar gheața este de 0,92 kg / l.
Deoarece diferența dintre densități este mică, cea mai mare parte a aisbergului rămâne scufundată, doar aproximativ 10% din corpul său este în afara apei.
A se vedea, de asemenea, semnificația Legile lui Newton, putere și aisberg.
