O princípvArchimedes tvrdí, že sila vztlak pôsobí zvislo a nahor na telá úplne alebo čiastočne ponorené do tela tekutínĎalej podľa tohto princípu má takáto sila rovnakú hodnotu ako hmotnosť kvapaliny premiestnená vložením tela.
Pozritiež: Hydrostatika - všetko, čo potrebujete vedieť: vzorce, príklady a cvičenia
História Archimedovho princípu
Archimedes zo Syrakúz bol jedným z najväčších matematici a vynálezcovia všetkých čias, však jeho najslávnejším objavom bol silavvztlak. Podľa legendy objavil Archimedes princíp vztlaku pri kúpaní vo svojej vani.
Pri tej príležitosti si uvedomil, že objemvVodavyteká z vane sa rovnal ponorenému objemu jeho vlastného tela. Podľa príbehu by bol Archimedes svojím objavom taký nadšený, že vyskočil zo svojej vane a s krikom bežal nahý po uliciach "Heuréka,aureka! “ (Grécky výraz o tom, že mudrc niečo našiel).
Ďalším príbehom je správa, ktorú Archimedes požadoval kráľ Hieron II preskúmať zloženie koruny, ktorú si objednal. Kráľ nariadil, aby jeho koruna bola vyrobená z masívneho zlata, ale po jeho prijatí mal podozrenie, že v jeho kovárni mohli byť použité iné kovy. Aby očistil svoje pochybnosti, požiadal Archimeda, aby zistil, či je jeho koruna číre zlato alebo nie.
Archimedes postupne ponoril korunu a dva mohutné predmety z čistého zlata a striebra do nádoby naplnenej vodou. závažia boli úplne rovnaké ako koruna. Týmto si to uvedomil koruna sa vyliala menej tekuto ako zlato, ale viac kvapalina ako striebro, čo tomu nasvedčovalo Je to tam? č bol čisto zložený zo zlata.
Vztlak a princíp Archimeda
Podľa Archimedov princíp:
„Akýkoľvek predmet, úplne alebo čiastočne ponorený do kvapaliny alebo kvapaliny, je poháňaný silou rovnajúcou sa hmotnosti kvapaliny vytlačenej týmto predmetom.“
Ako sme videli, sila opísaná Archimedovým princípom je dnes známa ako vznášajúca sa sila. Táto sila sa v module rovná hmotnosti kvapaliny, ktorá sa premiestni, keď do nej vložíme teleso. Je to táto sila, ktorá robí lode sa nepotápajú alebo že sme schopní plávať na vode.
ťahový vzorec
Vieme, že vztlak sa rovná hmotnosti tekutiny vytlačenej prítomnosťou ponoreného predmetu. To znamená, ak si spomenieme na vzťah medzi cestoviny tekutiny, vaše hustota a jeho objem, môžeme napísať vztlakovú silu v ich zmysle veľkosti, čím sa uľahčí výpočet tejto sily. Vzorec použitý na výpočet vztlakovej sily je uvedený na nasledujúcom obrázku, skontrolujte:
A - ťah (N)
d - hustota kvapaliny (kg / m³)
g - gravitačné zrýchlenie (m / s²)
V. - objem vytlačenej tekutiny (m³)
Pokiaľ ide o predchádzajúci vzorec, je dôležité mať na pamäti, že objem vytlačenej tekutiny je ekvivalentný ponorenému objemu predmetu. Okrem toho nezabúdajte, že hustota použitá vo vzorci sa vzťahuje na hustotaztekutina a nie ponoreného predmetu.
Pozri tiež:Pascalov princíp - definícia, vzorce, príklady, aplikácie a cvičenia
Cvičenia na Archimedovom princípe
Otázka 1) (Enem) Pri stavebných prácach na klube musela skupina pracovníkov odstrániť mohutnú železnú sochu umiestnenú na dne prázdneho bazéna. Piati pracovníci priviazali laná k soche a bez úspechu sa ju pokúsili vytiahnuť. Ak je bazén naplnený vodou, pracovníci budú môcť sochu ľahšie odstrániť, pretože:
a) plastika bude plávať. Týmto spôsobom sa muži nebudú musieť namáhať, aby odstránili sochu zo spodu.
b) socha bude mať nižšiu hmotnosť. Týmto spôsobom bude znížená intenzita sily potrebnej na zdvihnutie sochy.
c) voda bude na sochu pôsobiť silou úmernou jej hmotnosti a smerom nahor. Táto sila sa pridá k sile, ktorú pracovníci vyvíjajú na zrušenie pôsobenia váhovej sily sochy.
d) voda bude na sochu pôsobiť silou nadol a z podlahy bazéna bude dostávať silu nahor. Táto sila pomôže zrušiť pôsobenie váhovej sily v plastike.
e) voda bude na sochu pôsobiť silou úmernou jej objemu a smerom nahor. Táto sila prispeje k tomu, čo pracovníci robia, a môže viesť k sile smerom nahor, ktorá je väčšia ako hmotnosť sochy.
Šablóna: Písmeno e
Rozhodnutie:
Sila, ktorú bazénová voda vyvíja na sochu, závisí od jej objemu. Táto sila zase pôsobí vo vertikálnom smere, smeruje nahor a v module sa rovná hmotnosti vody vytlačenej sochou, čo uľahčuje jej odstránenie, preto je správnou alternatívou písmeno e.
Otázka 2) (UPF) Pás dole ukazuje ľadovec, ktorý má svoj objem čiastočne ponorený (9/10 z celkového objemu) do morskej vody. Ak vezmeme do úvahy, že hustota morskej vody je 1,0 g / cm3, skontrolujte alternatívu, ktorá udáva hustotu ľadu vg / cm3, z ktorého je tvorený ľadovec.
a) 0,5
b) 1.3
c) 0,9
d) 0,1
e) 1
Šablóna: Písmeno C.
Rozhodnutie:
Pretože hmotnosť ľadovca sa rovná hmotnosti vody vytlačenej samotným ľadovcom, musíme vykonať nasledujúci výpočet:
Otázka 3) (UFPR) Pevný predmet s hmotnosťou 600 g a objemom 1 liter je čiastočne ponorený v kvapaline, takže 80% jeho objemu je ponorené. Ak vezmeme do úvahy gravitačné zrýchlenie 10 m / s², označte alternatívu, ktorá predstavuje špecifickú hmotnosť kvapaliny.
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
Spätná väzba: Písmeno B
Rozhodnutie:
Najskôr si musíme uvedomiť, že ak je teleso plávajúce, jeho hmotnosť sa rovná vztlakovej sile, takže:
Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-arquimedes.htm
