Физика для вас

На тело, погруженное в воду, наряду с силой тяжести действует сила, выталкивающая его из жидкости.

 

Силу, выталкивающую  тело из жидкости или газа, называют архимедовой силой в честь древнегреческого ученого Архимеда.

Возникает при погружении тела в жидкость и выталкивает тело из жидкости.

 

Экспериментальный расчет силы Архимеда:

1. Определить вес тела в воздухе

2. Определить вес тела в жидкости

3. Вычесть из веса тела в воздухе вес тела в жидкости Fa=Рвозд-Ржидк

[F_а]=Н

 Причина возникновения силы Архимеда: разница давлений на верхнюю и

нижнюю грань тела.

 

F_a=F₂-F₁ = p₂S-p₁S=S(p₂-p₁) = S(𝜌_жgh₂- 𝜌_жgh₁) = S(h₂- h₁) = hS𝜌_жg = V𝜌_жg

F_a=𝜌_жgV_{погруж.части}

 

Архимедова сила зависит: от плотности жидкости и от объема погруженного в

эту жидкость тела. Но она не зависит от плотности вещества тела.

 

Закон Архимеда. К пружине подвешивают небольшое ведерко и тело цилиндрической

формы. Растяжение пружины отмечает стрелка на штативе. Она показывает вес тела

в воздухе. Приподняв тело, под него подставляют отливной сосуд, наполненный

жидкостью до уровня отливной трубки. После этого тело полностью погружают в

жидкость. Часть жидкости, объем которой равен объему тела, выливается из

отливного сосуда в стакан. Указатель пружины поднимается вверх, пружина

сокращается, показывая уменьшение веса тела в жидкости, т.е. на тело, погруженное

в жидкость, действует выталкивающая сила. Из этого опыта можно сделать вывод,

что сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости

в объеме этого тела.

 

Если бы такой опыт был проделан с телом, погруженным в газ, он показал бы, что сила,

выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объеме тела.

 

Если тело погружено в жидкость или газ, то оно теряет в своем весе столько, сколько весит

вытесненная им жидкость или газ.

 

Условия плавания тел.

Возможны три случая: 

• Если сила тяжести (Fтяж) больше архимедовой силы (FА), то тело будет тонуть.

• Если сила тяжести (Fтяж) меньше архимедовой силы (FА), то тело будет всплывать.

• Если сила тяжести (Fтяж) равна архимедовой силы (FА), то тело будет плавать.

 

Чем меньше плотность тела по сравнению с плотностью жидкости, тем меньшая часть тела

погружена в жидкость