О принципвАрхімед стверджує, що сила плавучість діє вертикально і вгору на тіла, повністю або частково занурені в рідиниКрім того, згідно з цим принципом, така сила має таке ж значення, як вага рідини, витісненої вставкою тіла.
Дивисьтакож: Гідростатика - все, що потрібно знати: формули, приклади та вправи
Історія принципу Архімеда
Архімед із Сіракуз була однією з найбільших математики і винахідників усіх часів, однак, його найвідомішим відкриттям було міцністьвплавучість. За легендою, Архімед відкрив принцип плавучості, приймаючи ванну у своїй ванні.
З тієї нагоди він зрозумів, що гучністьвВодавитікає з вашої ванни дорівнював зануреному об’єму власного тіла. Згідно з історією, Архімед був би так схвильований своїм відкриттям, що він вистрибнув із ванни і з криком біг голим по вулицях “Еврика,іурека! " (Грецький вираз про мудреця, що щось знайшов).
Інший розповідь повідомляє, що Архімед просив король Ієрон II дослідити склад корони, яку він замовив. Король наказав зробити його корону із твердого золота, але, отримавши її, він підозрював, що в його кузні могли бути використані інші метали. Щоб очистити свої сумніви, він попросив Архімеда з’ясувати, чи є його корона чистим золотом чи ні.
Архімед послідовно занурював корону та два масивні предмети, виготовлені із чистого золота та срібла, у посудину, наповнену водою. ваги вони були точно такими ж, як на короні. Роблячи це, він зрозумів це корона розлила менше рідини, ніж золото, але більше рідкий, ніж срібло, що припускало це Це там немає він був чисто складений із золота.
Плавучість і принцип Архімеда
Відповідно до Принцип Архімеда:
"Будь-який предмет, повністю або частково занурений у рідину або рідину, приводиться в рух силою, рівною вазі рідини, витісненої об’єктом".
Як ми вже бачили, сила, описана за принципом Архімеда, тепер відома як плавуча сила. Ця сила в модулі дорівнює вазі рідини, яка витісняється, коли ми вставляємо в неї тіло. Саме ця сила робить кораблі не тонуть або навіть те, що ми здатні плавати на воді.
формула тяги
Ми знаємо, що плавучість дорівнює вазі рідини, витісненої наявністю зануреного предмета. Тим не менш, якщо ми пам'ятаємо взаємозв'язок між макарони рідини, ваш щільність та його обсяг, ми можемо записати плавучу силу через них величі, полегшуючи тим самим розрахунок цієї сили. Формула, яка використовується для розрахунку плавучої сили, показана на наступному малюнку, перевірте це:
І - тяга (N)
d - щільність рідини (кг / м3)
g - гравітаційне прискорення (м / с²)
V - об'єм витісненої рідини (м³)
Що стосується попередньої формули, важливо пам’ятати, що об’єм витісненої рідини еквівалентний зануреному об’єму об’єкта, крім того, пам’ятайте, що щільність, яка використовується у формулі, відноситься до щільністьзрідина а не те, що зануреного об’єкта.
Дивіться також:Принцип Паскаля - визначення, формули, приклади, програми та вправи
Вправи за принципом Архімеда
Питання 1) (Enem) Під час будівельних робіт у клубі групі робітників довелося зняти масивну залізну скульптуру, розміщену на дні порожнього басейну. П'ятеро робітників прив'язали до скульптури мотузки і намагалися підтягнути її, але безуспішно. Якщо басейн наповнений водою, працівникам буде легше зняти скульптуру, оскільки:
а) скульптура буде плисти. Таким чином, чоловікам не потрібно буде напружуватися, щоб зняти скульптуру знизу.
б) скульптура буде легшою за вагою. Таким чином, інтенсивність сили, необхідної для підняття скульптури, буде нижчою.
в) вода буде чинити силу на скульптуру, пропорційну її масі, і вгору. Ця сила буде додана до сили, яку роблять робітники, щоб скасувати дію вагової сили скульптури.
г) вода буде надавати на скульптуру силу, що знижується, і вона буде отримувати силу вгору від підлоги басейну. Ця сила допоможе скасувати дію сили ваги в скульптурі.
д) вода буде чинити силу на скульптуру, пропорційну її обсягу та вгору. Ця сила додасть того, що роблять робітники, і може призвести до сили вгору, більшої за вагу скульптури.
Шаблон: Літера e
Дозвіл:
Сила, яку вода басейну надає на скульптуру, залежить від її об’єму. Ця сила, у свою чергу, діє у вертикальному напрямку, спрямована вгору і дорівнює в модулі вазі води, витісненої статуєю, що полегшує її видалення, отже, правильною альтернативою є буква е.
Питання 2) (UPF) На смузі нижче показаний айсберг, об’єм якого частково занурений (9/10 загального обсягу) у морську воду. Враховуючи, що щільність морської води дорівнює 1,0 г / см3, перевірте альтернативу, яка вказує на щільність льоду, в г / см³, з якої складається айсберг.
а) 0,5
б) 1.3
в) 0,9
г) 0,1
д) 1
Шаблон: Літера С
Дозвіл:
Оскільки вага айсберга дорівнює вазі води, витісненої самим айсбергом, ми повинні виконати наступний розрахунок:
Питання 3) (UFPR) Твердий предмет масою 600 г та об'ємом 1 літр частково занурюють у рідину, так що 80% його обсягу занурюється в воду. Враховуючи прискорення під дією сили тяжіння, рівне 10 м / с², позначте альтернативу, яка представляє питому масу рідини.
а) 0,48 г / см³
б) 0,75 г / см³
в) 0,8 г / см³
г) 1,33 г / см³
д) 1,4 г / см³
Зворотній зв'язок: Літера Б
Дозвіл:
По-перше, нам слід пам’ятати, що якщо тіло плаває, його вага дорівнює плавучій силі, отже:
Автор: Рафаель Хеллерброк
Вчитель фізики
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-arquimedes.htm
