การลอยตัว เป็นชื่อที่กำหนดให้ ความแข็งแกร่ง ออกกำลังกายโดย ของเหลว บนวัตถุที่จมอยู่ใต้น้ำทั้งหมดหรือบางส่วน ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม หลักการของอาร์คิมิดีส, แรงขับมีทิศทางแนวตั้งและทิศทางขึ้นเสมอ
ทันทีที่วัตถุใดๆ จุ่มลงในของเหลว วัตถุนั้นจะเริ่มเคลื่อนตัวออกจากตำแหน่ง แรงขับสอดคล้องกับ น้ำหนัก ของปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่โดยวัตถุ เราจึงสามารถนิยามการลอยตัวทางคณิตศาสตร์ได้ดังนี้
E = PDES
E = mอำเภอ g
รู้ว่า ความหนาแน่น เป็นผลจากอัตราส่วนระหว่างมวลและปริมาตรของสสาร เราสามารถเขียนได้ว่า
d = m/V → m = d. วี
เขียนสมการแรงขับใหม่ เรามี:
E = dหลี่. วีDES. g
สำหรับสมการนี้ เราต้อง:
dหลี่= ความหนาแน่นของของเหลว
วีDES= ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่;
g = ความเร่งของแรงโน้มถ่วง
หมายเหตุ: ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่นั้นสอดคล้องกับปริมาตรที่แช่ของวัตถุในของเหลวทุกประการ
การลอยตัวเกิดขึ้นได้อย่างไร?
การลอยตัวเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างใน ความดัน อยู่ระหว่างด้านล่างและด้านบนของวัตถุที่แช่อยู่ในของเหลว THE ความดัน ที่ด้านล่าง เนื่องจากความลึกที่มากกว่า จึงมากกว่าความดันที่ด้านบน ซึ่งส่งผลให้เกิดแรงลอยตัวในแนวตั้งขึ้น
ใครอธิบายแรงผลักดัน?
ความแข็งแกร่งนี้อธิบายโดย อาร์คิมิดีสนักคณิตศาสตร์และวิศวกรชาวกรีกที่ได้รับมอบหมายจากกษัตริย์ให้แสดงว่ามงกุฎของเขาเป็นทองคำแท้หรือมีสิ่งเจือปนปะปนอยู่หรือไม่ ขณะอาบน้ำในอ่างอาบน้ำ เขาสังเกตเห็นว่าน้ำออกมาจากอ่างอาบน้ำเมื่อเขาเข้าไปในอ่างและร่างกายของเขาได้รับแรงกระทำ จากนั้นเขาก็สามารถพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับการลอยตัวและกล่าวว่า:
“ทุกร่างที่แช่อยู่ในของเหลวจะถูกกระทำโดยแรงแนวตั้งและขึ้นซึ่งสอดคล้องกับปริมาตรของของเหลวที่ร่างกายกระจัดกระจายไป”
กรณีผันผวน
1) อ่างล้างมือร่างกาย:
หากวัตถุที่แช่อยู่ในของไหลจมลง เราสามารถพูดได้ว่าความหนาแน่นของวัตถุนั้นมากกว่าของของเหลวและน้ำหนักของวัตถุนั้นมากกว่าการลอยตัว
2) ร่างกายอยู่ในสมดุล
หากความหนาแน่นของร่างกายและของเหลวเท่ากัน ร่างกายจะยังคงสมดุลในของเหลว และเราสามารถพูดได้ว่าการลอยตัวเท่ากับน้ำหนักตัว
3) ตัวลอย:
วัตถุลอยบนพื้นผิวของของเหลวเมื่อใดก็ตามที่ความหนาแน่นน้อยกว่าความหนาแน่นของของเหลว ในกรณีนี้ แรงขับที่กระทำต่อร่างกายจะมากกว่าน้ำหนักของมัน
ตัวอย่างการสมัคร
เรือดำน้ำที่กองทัพใช้เป็นตัวอย่างคลาสสิกของการใช้แรงขับ ในขณะที่เรือดำน้ำยังคงลอยอยู่บนผิวน้ำ เราสามารถพูดได้ว่า แรงขับเท่ากับ น้ำหนักและภาชนะยังคงสมดุล ในการจมลงใต้น้ำ เรือดำน้ำจะเติมอ่างเก็บน้ำบางส่วนด้วยน้ำ ดังนั้นมัน น้ำหนักจะมากกว่าแรงผลักและจมลง
โดย โยอาบ สิลาส
จบฟิสิกส์
ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-empuxo.htm