potisk je sila, ki jo tekočina izvaja na potopljeno telo. Ta sila ima navpično smer navzgor in ustreza teži prostornine tekočine, ki jo je objekt premaknil.
Obstoj te sile pojasnjuje vzgon teles v vodi, kot so velike ledene gore ali ladje, in tudi občutek, da so predmeti v vodi lažji, kot so v resnici.
Ta pojav je prvi razložil grški fizik Arhimed (287 a. C - 212 a. C), ki mu je kralj naročil, da preveri, ali je njegova krona izdelana iz čistega zlata ali pa so drugi elementi pomešani. Iz tega razloga se imenuje tudi potisk Arhimedovo načelo.
Glej izjavo tega načela:
Vsako telo, potopljeno v tekočino, doživi silo, imenovano vzgon, ki ustreza teži volumna iztisnjene tekočine.
Po nekaterih zgodbah naj bi se Arhimed kopel, ko je prišel do zaključka, da voda deluje na njegovo telo. Po takšni izjavi je fizik kričal po ulicah "eureka, eureka!", kar v grščini pomeni "odkrit".
vedeti več o Eureka.
Kako se zgodi potisk?
Ko je telo potopljeno, tekočina pritiska nanj. Pritisk na dno bo vedno večji od pritiska na vrh, ker večja kot je globina, večji je tlak. Oglejte si spodnjo sliko:
Torej moramo potisk je posledica razlike v tlaku med dnom in vrhom predmeta. in se zgodi od spodaj navzgor zaradi povečanega tlaka na dnu potopljenega predmeta.
formula potiska
Vrednost potiska bo enaka masi volumna iztisnjene tekočine, to je:
E = PDES
Glede na to, da je teža enaka zmnožku mase in teže (P = m.g), imamo:
E = mDES. g
Gostota, ki je razmerje med maso in prostornino (d = m / v), je formula vzgona:
E = dF. VDES. g
Kje:
- E = potisk
- dF = gostota tekočine (kg / m3)
- VFD = prostornina iztisnjene tekočine (m3)
- g = gravitacijski pospešek (m / s2)
Iz te formule lahko sklepamo, da je vzgon odvisen od gostote tekočine, količine iztisnjene tekočine in pospeška zaradi gravitacije.
Čeprav je tlak večji, ko globina narašča, vzgon se ne poveča, ko se predmet pomakne dlje na dno, to je zato, ker se pritisk na dnu in vrhu predmeta poveča v isti meri.
Razumejte tudi, kaj so meritve prostornine.
navidezna teža
Ko je telo potopljeno v tekočino, nanj delujeta dve sili: teža in vzgon. Teža je sila, ki deluje navpično in od zgoraj navzdol. Vzgon je sila, ki deluje navpično od spodaj navzgor.
Zaradi delovanja teh dveh sil se zdi, da je teža telesa, potopljenega v tekočino, manjša, čemur pravimo navidezna teža. Navidezna teža se izračuna tako, da se od dejanske teže odšteje potisk:
PTHE = P - E
Plavajoča telesa
Gostota je lastnost, ki telesom omogoča, da plavajo ali tonejo, glejte možnosti:
- Gostota telesa večja od gostote tekočine: telo bo potonilo.
- Gostota telesa manjša od gostote tekočine: telo bo plavalo.
- Gostota telesa enaka gostoti tekočine: telo je potopljeno in v ravnovesju.
Opomba: Pomembno je omeniti, da je vzgon odvisen od gostote tekočine in ne od gostote predmeta.
vedeti več o gostoto.
ledene gore
Nihanje ledenih gora je zanimiv pojav za razumevanje različnih gostot. Led plava po vodi zaradi manjše gostote kot tekoča voda. V tekočem stanju je gostota morske vode 1,03 kg / l, ledu pa 0,92 kg / l.
Ker je razlika med gostoto majhna, večina ledene gore ostane potopljena, le približno 10% njenega telesa je zunaj vode.
Glej tudi pomen Newtonovi zakoni, moč in ledena gora.
