Forța cu care corpul care este în lichid este împins de el; poate fi calculată. Dar este mai ușor să o determinăm prin experiență, folosind în acest scop dispozitivul prezentat în figura 138.
Un coș mic și un corp cilindric sunt suspendate de arc. Săgeata este prezentată pe trepied (figura 138, a), indicând greutatea corpului în aer. Ridicarea corpului, sub el, înlocuiește un vas de incontinență cu un lichid și scufundă corpul în întregime în lichid (Figura 138, b). În același timp, o parte a lichidului, egală în volum cu corpul, se toarnă din vasul de turnare în pahar, indicatorul de arc se ridică, contractele de primăvară arată o scădere a greutății corporale în lichid. În acest caz, corpul, în afară de forța gravitațională, acționează și prin forță, împingându-l din lichid. Dacă vărsați lichid în galeata din sticlă, pointerul arcului va reveni la poziția sa inițială (Fig. 138, c).
Pe baza acestei experiențe, se poate concluziona că forța care împinge corpul complet scufundată în lichid este egală cu greutatea lichidului din volumul acestui corp. Dacă această experiență se face cu un corp scufundat într-un gaz. atunci el ar arăta că forța care împinge corpul din gaz este de asemenea egală cu greutatea gazului preluat în volumul corpului.
Forța care împinge corpul dintr-un fluid sau gaz este numită forța arhimedeană, în onoarea arhiepiscopului antic grec Arhimede, care a subliniat pentru prima dată existența sa și a calculat semnificația ei.
Dacă greutatea corporală în vid P = gm, unde m este masa corpului, atunci greutatea aceluiași corp în fluidul (sau gazul) P1 va fi mai mică de forța arhimedeană FA. care este,
P1 = P-FA. sau P1 = gm-gm1,
aici m1 este masa unui lichid sau a unui gaz în volumul unui corp dintr-un lichid (gaz). De aceea, uneori se spune că un corp dintr-un lichid (sau gaz) pierde atât de mult în greutate. cât de mult cântărește lichidul (sau gazul) în volumul deplasat de corp. Acesta este modul în care legea lui Archimedes este, de obicei, formulată.
Calculăm forța arhimedeană care acționează asupra unui corp de volum V într-un lichid a cărui densitate este p.
Forța arhimedică este egală cu greutatea fluidului din volumul corpului. Prin urmare, FA = P = gm. Masa m lichidului deplasat de corp poate fi exprimată prin densitatea și volumul lui m = pZv V. Apoi obținem:
Un exemplu. Determinați forța de împingere care acționează asupra unei pietre cu un volum de 1,6 m3 în apa de mare.
- Cum este posibil să determinați experimental cu ce forță un corp scufundat în întregime într-un lichid este împins dintr-un lichid?
- Care este această forță egală cu?
- Care este numele forței care împinge corpurile scufundate în lichide și gaze?
- Cum se calculează forța arhimedetică?
- Cum este formulată legea lui Archimedes?
- Două cilindri de aceeași masă sunt atârnate de brațul basculant: 28 plumb și aluminiu. Soldul este în echilibru. Se va sparge echilibrul balanței dacă ambii butelii sunt imersați simultan în apă? alcool? Justificați răspunsul. Verificați-l pentru experiență. Cum depinde forța flotabilității de volumul corpului?
- Două cilindri de aluminiu identici sunt suspendați pe scară. Va echilibra balanța soldului dacă un cilindru este scufundat în apă și celălalt în alcool? Justificați răspunsul. Verificați-l pentru experiență. Are forța de flotabilitate depinde de densitatea lichidului?
- Două cilindri de același volum sunt atârnate de brațul basculant: fier și aluminiu. Cu ajutorul unei sarcini suplimentare, balanța este echilibrată. Va echilibra echilibrul dacă cei doi cilindri sunt imersați în apă? Justificați răspunsul.
- Volumul unei bucăți de fier este de 0,1 dm3. Ce fel de forță plutitoare va acționa asupra ei atunci când este complet scufundată în apă? în kerosen?
Distribuiți acest link:
Mi-a plăcut acest lucru:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: