Плаваемост сила

Нека да направим един прост експеримент: да отнеме малко надута гумена топка и "запечатан" във вода. Ако дълбочина на потапяне е дори 1-2 метра, че е лесно да се види, че обемът му се намалява, т.е. от всички страни на топката ще нагъване някои сила. Обикновено се казва, че има "виновен" хидростатичното налягане - физически сили, действащи върху неподвижни течности потопени тяло. Хидростатичните сили, действащи върху тялото от всички страни, и техните Получената, известен като сила Архимед, все още нарича изхвърляне, която съответства на посоката на неговия ефект върху тялото потопена в течност.

Архимед открил своя закон чисто експериментални и теоретичната си обосновка чакаше близо 2000 години преди Паскал открива закона на хидростатиката за стационарна течност. Според този закон, налягането се предава чрез течността във всички посоки, независимо от площта, на която действа на всички планове, ограничаващи течността, а стойността му е пропорционална на повърхността Р и S по нормален към него. Паскал отваря и проверява закона за опит в 1653. Според него на повърхността на тялото е потопена в течността от всички страни от хидростатичното налягане.

Да приемем, че съд с вода под формата на тяло, потопено куб дълбочина Н на L - разстояние от повърхността на водата към горната страна. Когато тази долна граница е за дълбочина Н + L. F1 на сила вектор, действащо върху горната повърхност е насочена надолу и F1 = R * д * H * S, където R - течност плътност, г - ускоряване на тежестта.

F2 Векторът сила, упражнявана върху долната равнина нагоре, и неговата стойност е дадена от F2 = R * г * (H + L) * S.

Векторите от сили, действащи върху страничните повърхности взаимно балансирани, така че впоследствие изключени от разглеждане. Жилетка сила F2> F1 и насочен отдолу нагоре, и е прикрепена към долната повърхност на куба. Определете си стойност F:

F = F2 - F1 = R * г * (H + L) * S - R * д * H * S = R * д * L * S

Имайте предвид, че L * S - .. е обема на един куб V и М до R * г = р означава единица течност тегло, тогава формула теглото на Archimedean сила определя обема на течността, равен на обема на куба, т.е. Това е точно теглото на течността изместен от тялото. Интересно е да се говори за принципа на Архимед " е възможно само за околната среда, където има силата на тежестта - в условия на безтегловност, законът не работи. И накрая, формулата на закона на Архимед е както следва:

F = р * V, където р - течност специфично тегло.

Archimedean сила може да служи като основа за анализ на органите на плаваемост. Условието за анализ е съотношението на тялото на тегло зареден Pm и Pf течност тегло с обем, равен на обема на потопен в течността. Ако Pm = Px, тялото плаващ в течността, а ако Pr> Pf, мивки за тяло. В противен случай, тялото се очертава като плаващ сила равна на теглото на изхвърля Вдлъбната част на водоема.

принципа на Архимед "и използването му има дълга история в областта на технологиите, като се започне с класически пример за използването на всички познати и плаващи съоръжения на балони или въздушни кораби. Тук играе роля, че газът се отнася до състояние на материята, която е неясно очертани симулира. По този начин, във въздуха среда за всеки обект плавателност сила действа подобно същото както в течността. Първите опити за извършване на полет въздушен балон взеха Монголфие братя - те попълнено балон с топъл дим, така че теглото на затворник в въздушен балон е по-малко от теглото на един и същ обем студен въздух. Това е причината за лифта, и неговата стойност се определя като разликата в теглото на двата тома. Друго подобрение е балони горелка, която непрекъснато се загрява въздуха вътре в балона. Ясно е, че границите в зависимост от дължината на горелката. По-късно дирижабли, използвани за запълване на газ със специфично тегло по-малко от тази на въздуха.