Vom atârna greutăți la steelyard. Primăvara se va întinde și va arăta greutatea greutății. Fără a elimina greutatea de la steelyard, îl coborâm în apă. Va mărturisi fărădelegii? Da, greutatea corpului pare să scadă. Dacă experiența se face cu un kilogram de greutate de fier, atunci "reducerea" în greutate va fi de aproximativ 140 de grame.
Ce sa întâmplat? La urma urmei, este clar că nici greutatea greutății, nici atracția ei față de Pământ nu s-ar putea schimba. Motivul pentru a pierde în greutate poate fi doar unul: pe greutatea căzută în apă, forța din 140 G acționează în sus. De unde ia această forță de împingere descoperită de marele om de știință din antichitate, Archimedes? Înainte de a analiza un corp solid în apă, ia în considerare "apa în apă". Să alegem mental un volum arbitrar de apă. Acest volum are o greutate, dar nu se încadrează în partea de jos. De ce? Răspunsul este clar - acest lucru este împiedicat de presiunea hidrostatică a apei din jur. Aceasta înseamnă că presiunea rezultată în acest volum este egală cu greutatea apei și este îndreptată vertical în sus.
Dacă acum același volum este ocupat de un corp solid, atunci este clar că presiunea hidrostatică va rămâne aceeași. Deci, corpul scufundat în lichid, ca urmare a acționării forței hidrostatice acționează forțat, îndreptat vertical în sus și numeric egal cu greutatea apei deplasate de către corp. Aceasta este legea lui Arhimede.
Se spune că Archimedes se culcă într-o baie și se întreba cum să afle dacă există o adiție de argint în coroana aurie. Forța de împingere este simțită în mod clar de persoana care face baie. Legea, neașteptat deschisă lui Archimede, sa prezentat în simplitatea sa remarcabilă. Cu strigătul "Eureka!" (Care înseamnă "găsit"), Arhimede a sărit din baie și a fugit în camere pentru o coroană prețioasă pentru a determina imediat pierderea greutății ei în apă.
Pierderea greutății corporale în apă, exprimată în grame, va fi egală cu greutatea apei deplasate de organism. Cunoscând greutatea apei, determinăm imediat volumul acesteia, egal cu volumul coroanei. Cunoscând greutatea coroanei, puteți găsi imediat densitatea substanței din care este făcută și, cunoscând densitatea aurului și a argintului, găsiți proporția impurității.
Legea lui Archimedes este valabilă, bineînțeles, pentru orice lichid. Dacă este într-o densitate lichidă. corpul volumului V este scufundat, atunci greutatea lichidului deplasat - și aceasta este forța de flotabilitate - va fi egală cu βgV.
Cu privire la legea lui Arhimede, se bazează acțiunea unor dispozitive simple care controlează proprietățile produselor lichide. Dacă alcoolul sau laptele este diluat cu apă, atunci densitatea lor se va schimba, iar densitatea poate fi utilizată pentru a judeca compoziția. O astfel de măsură este efectuată simplu și rapid folosind un hipermetru (Figura 81). Hidrometrul introdus în lichid este scufundat la o adâncime mai mare sau mai mică, în funcție de densitatea sa.
Hidrometrul va fi în echilibru atunci când forța arhididiană devine egală cu greutatea hipermetrului.
Hidrometrul este marcat cu fise, iar densitatea lichidului este citită de etichetă, care cade pe nivelul lichidului. Areometrele utilizate pentru controlul alcoolului se numesc alcoolmetre, pentru a controla laptele - lactometrele.
Gheața plutește pe apă. Prepoziția "pe", totuși, nu este în întregime potrivită aici. Densitatea gheții este cu aproximativ 10% mai mică decât densitatea apei, deci din legea lui Archimedes rezultă că o bucată de gheață este imersată în apă cu aproximativ 0,9 din volumul său. Această situație face o întâlnire atât de periculoasă a navelor maritime cu aisberguri.
Dacă balanțele de echilibru sunt echilibrate în aer, aceasta nu înseamnă că vor fi echilibrate în vid. Legea lui Arhimede se referă atât la aer cât și la apă. Pe corp, care este în aer, acționează ca o forță de flotabilitate egală cu greutatea aerului din volumul corpului. În aer, corpul "cântărește" mai puțin decât în vid. Pierderea in greutate va fi mai mare, cu atat mai mult volum. O tonă de lemn pierde mai multă greutate decât o tonă de plumb. La întrebarea glumă, care este mai ușoară, există același răspuns: o tonă de plumb este mai greu decât o tonă de lemn dacă îi cântăm în aer.
Pierderea în greutate în aer este mică, atâta timp cât vorbim despre corpuri mici. Cu toate acestea, cântărind o bucată de dimensiunea unei încăperi, am fi "pierde" câteva zeci de kilograme. Cu o cântărire corectă, trebuie luată în considerare corectarea pierderii în greutate în aer.
Arhimede forța în aer vă permite să construiască baloane, baloane și aeronave de diferite tipuri. Pentru a face acest lucru, trebuie să aveți un gaz mai ușor decât aerul.
Dacă o minge de 1 m 3 este umplută cu hidrogen, greutatea de 1 m 3 este de 0,09 kg, atunci forța de ridicare - diferența dintre forța Archimedean și gravitatea gazului - va fi:
1,29 kg - 0,09 kg = 1,20 kg;
1,29 kg / m3 este densitatea aerului.
Deci, la această minge poți să stai cam la un kilogram de încărcătură și asta nu-l va împiedica să zboare pentru nori.
Este clar că, cu volume relativ mici - câteva sute de metri cubi - bilele de hidrogen sunt capabile să ridice o cantitate semnificativă de aer.
Un dezavantaj grav al baloanelor cu hidrogen este combustibilitatea hidrogenului. Împreună cu aerul, hidrogenul formează un amestec exploziv. În istoria creării aerostatelor au fost observate evenimente tragice.
Prin urmare, când a fost găsit heliul, au început să umple baloanele. Heliul este de două ori mai greu decât hidrogenul și forța de ridicare a unui balon plin cu el este mai mică. Dar va fi această diferență semnificativă? Puterea de ridicare a unei mingi în 1 m 3. umplut cu heliu, există o diferență de 1,29 kg - 0,18 kg = 1,11 kg. Puterea de ridicare a scăzut cu doar 8%. În același timp, avantajele heliului sunt evidente.
Aerostatul a fost primul vehicul cu care oamenii au urcat în aer. Aerostatele cu gondolă închisă ermetic pentru a studia straturile superioare ale atmosferei au fost aplicate în prezent. Se numesc stratospațiuni. Stratosfericul sa ridicat la o înălțime mai mare de 20 km.
În prezent, baloanele echipate cu diferite instrumente de măsurare sunt utilizate pe scară largă și sunt notificate cu privire la rezultatele măsurătorilor lor prin radio (figura 82). Asemenea radiosonduri poartă un emițător radio cu miniaturizare cu baterii care semnalează semnale condiționate despre umiditatea, temperatura și presiunea atmosferei la altitudini diferite.
Puteți să trimiteți un balon necontrolat într-o călătorie îndepărtată și să determinați cu exactitate unde va ateriza. Pentru aceasta, este necesar ca balonul sa creasca la o altitudine mare, de ordinul a 20-30 km. La aceste înălțimi, curenții de aer sunt foarte stabili și traseul balonului poate fi calculat cu mult înainte. Dacă este necesar, puteți modifica automat ridicarea balonului, eliberarea de gaz sau aruncarea balastului.
Anterior, pentru zborurile aeriene s-au folosit baloane, care au fost instalate cu un motor cu șurub. Astfel de aerostate - se numesc aeronave (adică "controlate") - au dat o formă raționalizată. Dirijabilele nu puteau rezista concurenței cu aeronavele; în comparație, chiar și cu avioanele acum 30 de ani, ele sunt greoaie, inconfortabile în control, se mișcă lent, au un "plafon mic". Cu toate acestea, există o opinie că navele dirijate pot fi profitabile pentru transportul de mărfuri.
Distribuiți această pagină
Articole similare
-
Schimbarea cotei moștenirii moștenitorului prin lege este dreptul ereditar al Ucrainei
-
Articolul 9 din legea privind îngrijirea psihiatrică, cu un comentariu
Trimiteți-le prietenilor: