ťah je sila, ktorou kvapalina pôsobí na ponorené telo. Táto sila má zvislý smer a smer nahor a zodpovedá hmotnosti objemu kvapaliny, ktorá bola predmetom premiestnená.
Existencia tejto sily vysvetľuje vztlak telies vo vode, ako sú veľké ľadovce alebo lode, a tiež pocit, že predmety vo vode sa zdajú byť ľahšie ako v skutočnosti.
Tento jav prvýkrát vysvetlil grécky fyzik Archimedes (287 a. C - 212 a. C), ktorého kráľ poveril, aby skontroloval, či je jeho koruna vyrobená z čistého zlata alebo či sú v nej zmiešané ďalšie prvky. Z tohto dôvodu sa nazýva aj ťah Archimedov princíp.
Pozri vyhlásenie o tejto zásade:
Každé teleso ponorené do kvapaliny zažíva silu nazývanú vztlak, ktorá zodpovedá hmotnosti objemu vytlačenej kvapaliny.
Podľa niektorých príbehov sa Archimedes okúpal, keď dospel k záveru, že voda pôsobila na jeho telo silou. Po takom vyhlásení fyzik vyšiel do kriku ulicami „heuréka, heuréka!“, čo v gréčtine znamená „objavené“.
vedieť viac o Heuréka.
Ako sa to stane?
Keď je telo ponorené, kvapalina na neho vyvíja tlak. Tlak vyvíjaný na dno bude vždy väčší ako tlak vyvíjaný na vrch, pretože čím väčšia je hĺbka, tým väčší je tlak. Pozri obrázok nižšie:
Takže musíme ťah je výsledkom tlakového rozdielu medzi spodnou a hornou časťou objektu. a deje sa to zdola nahor kvôli zvýšenému tlaku v spodnej časti ponoreného predmetu.
ťahový vzorec
Hodnota ťahu sa bude rovnať hmotnosti objemu vytlačenej kvapaliny, to znamená:
E = PDES
Keď vezmeme do úvahy, že hmotnosť sa rovná súčinu hmotnosti a gravitácie (P = m.g), máme:
E = mDES. g
Hustota je pomer medzi hmotnosťou a objemom (d = m / v) a vztlak je vzorec:
E = dF. V.DES. g
Kde:
- E = ťah
- dF = hustota kvapaliny (kg / m3)
- V.FD = objem vytlačenej tekutiny (m3)
- g = gravitačné zrýchlenie (m / s2)
Z tohto vzorca môžeme vyvodiť záver, že vztlak závisí od hustoty kvapaliny, objemu vytlačenej kvapaliny a zrýchlenia v dôsledku gravitácie.
Aj keď je tlak pri zvyšovaní hĺbky väčší, vztlak sa nezvyšuje, keď sa objekt posúva ďalej ku dnu, je to preto, že tlak na spodnú a hornú časť objektu sa zvyšuje rovnakou mierou.
Pochopte tiež, o čo ide merania objemu.
zdanlivá hmotnosť
Keď je telo ponorené v tekutine, pôsobia na ňu dve sily: hmotnosť a vztlak. Hmotnosť je sila vyvíjaná vertikálne a zhora nadol. Vztlak je sila vyvíjaná zvisle zdola nahor.
Pôsobením týchto dvoch síl sa váha tela ponoreného do tekutiny javí menšia, čo nazývame zdanlivá hmotnosť. Zdanlivá hmotnosť sa vypočíta odčítaním ťahu od skutočnej hmotnosti:
PTHE = P - E
Plávajúce telá
Hustota je vlastnosť, ktorá umožňuje telám plávať alebo klesať, pozrite si možnosti:
- Hustota tela vyššia ako hustota tekutín: telo sa potopí.
- Hustota tela menšia ako hustota tekutín: telo bude plávať.
- Hustota tela rovná sa hustote tekutín: telo je ponorené a v rovnováhe.
Poznámka: Je dôležité poznamenať, že vztlak závisí od hustoty kvapaliny, nie od hustoty objektu.
vedieť viac o hustota.
ľadovce
Kolísanie ľadovcov je zaujímavým javom, ktorý umožňuje pochopiť rôzne hustoty. Ľad pláva na vode kvôli svojej nižšej hustote ako kvapalná voda. V tekutom stave je hustota morskej vody 1,03 kg / l a ľadu 0,92 kg / l.
Pretože rozdiel medzi hustotami je malý, väčšina ľadovca zostáva ponorená, iba asi 10% jeho tela je mimo vody.
Pozri tiež význam slova Newtonove zákony, sila a ľadovec.
