drivkraften är tvinga en vätska ut på en nedsänkt kropp. Denna kraft har en vertikal och uppåtgående riktning och motsvarar vikten av den vätskevolym som har förskjutits av objektet.
Förekomsten av denna kraft förklarar flytkroppen hos kroppar i vatten, såsom stora isberg eller fartyg, och också känslan av att föremål i vattnet verkar vara lättare än de egentligen är.
Detta fenomen förklarades först av den grekiska fysikern Archimedes (287 a. C - 212 a. C), som hade fått i uppdrag av kungen att kontrollera om hans krona var gjord av rent guld eller hade andra element blandat i den. Av denna anledning kallas också dragkraft Archimedes princip.
Se uttalandet om denna princip:
Varje kropp nedsänkt i en vätska upplever en kraft som kallas flytkraft, vilket motsvarar vikten av den förflyttade vätskans volym.
Enligt några berättelser bad Archimedes ett bad när han kom fram till att vattnet utövade en kraft på hans kropp. Efter att ha gjort ett sådant uttalande gick fysikern skrikande genom gatorna "eureka, eureka!", som på grekiska betyder "upptäckt".
veta mer om Eureka.
Hur händer kraften?
När en kropp är nedsänkt utövar vätska tryck på den. Trycket på botten kommer alltid att vara större än trycket på toppen, för ju större djup, desto större tryck. Se bilden nedan:
Så vi måste tryck är ett resultat av tryckdifferensen mellan botten och toppen av objektet. och det händer från botten till toppen på grund av det ökade trycket längst ner på det nedsänkta föremålet.
tryckformel
Värdet på dragkraften kommer att vara lika med vikten på volymen av förskjuten vätska, det vill säga:
E = PDES
Med tanke på att vikten är lika med produkten av massa och tyngdkraft (P = mg), har vi:
E = mDES. g
Densiteten är förhållandet mellan massa och volym (d = m / v), flytkraftsformeln är:
E = dF. VDES. g
Var:
- E = dragkraft
- dF = vätskedensitet (kg / m3)
- VFD = volym av förskjuten vätska (m3)
- g = tyngdacceleration (m / s2)
Från denna formel kan vi dra slutsatsen att flytkraften beror på vätskans densitet, volymen på förflyttad vätska och accelerationen på grund av tyngdkraften.
Även om trycket är större när djupet ökar, flytkraften ökar inte när objektet rör sig längre ner till botten, detta beror på att trycket på botten och toppen av objektet ökar i samma mått.
Förstå också vad de är volymmätningar.
uppenbar vikt
När en kropp är nedsänkt i en vätska verkar det på två krafter: vikt och flytkraft. Vikt är en kraft som utövas vertikalt och från topp till botten. Flytförmåga är den kraft som utövas vertikalt från botten uppåt.
Verkan av dessa två krafter gör att vikten av en kropp nedsänkt i en vätska verkar mindre, vilket vi kallar uppenbar vikt. Den uppenbara vikten beräknas genom att subtrahera dragkraften från den faktiska vikten:
PDE = P - E
Flytande kroppar
Densitet är egenskapen som gör att kroppar kan flyta eller sjunka, se möjligheterna:
- Kroppstäthet större än vätskedensitet: kroppen sjunker.
- Kroppstäthet mindre än vätskedensitet: kroppen kommer att flyta.
- Kroppstäthet lika med vätskedensiteten: kroppen är nedsänkt och i balans.
Obs! Det är viktigt att notera att flytkraften beror på vätskedensiteten, inte på objektdensiteten.
veta mer om densitet.
isberg
Svängningarna i isbergen är ett intressant fenomen för att förstå de olika densiteterna. Is flyter på vatten på grund av dess lägre densitet än flytande vatten. I flytande tillstånd är havsvattnets densitet 1,03 kg / l och is 0,92 kg / l.
Eftersom skillnaden mellan densiteter är liten förblir det mesta av isberget nedsänkt, bara cirka 10% av dess kropp är ute av vattnet.
Se även innebörden av Newtons lagar, styrka och isberg.
