Kekuatan daya apung

click fraud protection

lakukan eksperimen sederhana: mengambil bola karet sedikit meningkat dan "tertanam" dalam air.Jika kedalaman perendaman bahkan menjadi 1-2 meter, mudah untuk melihat bahwa volumenya berkurang, yaitu,di semua sisi bola akan mengganggu beberapa kekuatan.Hal ini biasanya mengatakan bahwa ada "bersalah" hidrostatik tekanan - analog fisik dari gaya yang bekerja dalam cairan tubuh masih terbenam.Pasukan hidrostatik yang bekerja pada tubuh dari semua sisi, dan resultan mereka, yang dikenal sebagai gaya Archimedes, juga disebut ejector, yang sesuai dengan arah efeknya pada tubuh direndam dalam cairan.

Archimedes menemukan hukum-Nya murni eksperimental, dan pembenaran teoritis menunggu selama hampir 2.000 tahun sebelum Pascal menemukan hukum hydrostatics untuk cairan stasioner.Menurut hukum ini, tekanan ditularkan melalui cairan ke segala arah tanpa area yang bertindak pada semua pesawat berlari cairan, dan besarnya sebanding dengan P, dan permukaan S sepanjang hal tersebut normal.Pascal dibuka dan diperiksa pada pengalaman hukum di 1653. Menurut dia, permukaan direndam dalam cairan tubuh dari semua sisi tekanan hidrostatik.

menganggap bahwa kapal dengan air terendam tubuh dalam bentuk kubus L pada H kedalaman - jarak dari permukaan air ke tepi atas.Ini batas bawah adalah pada kedalaman H + L.Vektor gaya F1, yang bekerja pada wajah bagian atas diarahkan ke bawah dan F1 = r * g * H * S, di mana r - kepadatan cairan, g - percepatan gravitasi.

vektor gaya F2, yang bekerja pada sebuah pesawat yang lebih rendah ke atas, dan nilainya diberikan oleh F2 = r * g * (H + L) * S.Vektor gaya

yang bekerja pada permukaan lateral yang saling seimbang, sehingga lebih dikeluarkan dari pertimbangan.Apung kekuatan F2 & gt;F1 dan diarahkan ke atas, dan melekat pada wajah bagian bawah kubus.Mendefinisikan nilai F-nya:

F = F2 - F1 = r * g * (H + L) * S - r * g * H * S = r * g * L * S

Perhatikan bahwa L * S-.. V adalah volume kubus, dan m untuk * g = r p merupakan satuan berat cairan, rumus kekuatan daya apung mendefinisikan volume berat fluida sama dengan volume kubus, yaituIni justru berat fluida yang dipindahkan oleh tubuh.Menariknya, berbicara tentang prinsip Archimedes 'hanya mungkin dengan lingkungan, di mana ada gaya gravitasi - dalam kondisi tanpa bobot hukum tidak bekerja.Akhirnya, hukum rumus Archimedes adalah sebagai berikut:

F = p * V, di mana p - proporsi cair.

Archimedean kekuatan dapat berfungsi sebagai dasar untuk analisis tubuh apung.Kondisi analisis adalah rasio berat badan tenggelam Pm dan Pf dengan berat volume cairan sama dengan volume cairan di bagian terendam tubuh.Jika Pm = Px, tubuh mengambang dalam cairan, dan jika Pm & gt;Pf, tenggelam tubuh.Jika tidak, tubuh muncul sebagai gaya apung sama dengan berat bagian tersembunyi dikeluarkan dari tubuh air.

Hukum Archimedes dan penggunaannya memiliki sejarah panjang dalam bidang ini, dimulai dengan contoh klasik dari penggunaan semua dikenal dan fasilitas untuk balon dan airships mengambang.Ini memainkan peran yang gas mengacu pada keadaan materi yang model cukup cairan.Dengan demikian, di udara pada setiap benda Archimedes memaksa mirip sama dalam cairan.Upaya pertama untuk melaksanakan penerbangan balon udara mengambil Montgolfier bersaudara - mereka mengisi balon dengan asap hangat, sehingga berat dari tahanan dalam bola udara kurang dari berat volume yang sama dari udara dingin.Ini adalah penyebab lift, dan nilainya ditentukan sebagai perbedaan dalam berat dari dua volume.Sebuah perbaikan lebih lanjut dari balon adalah burner yang terus memanaskan udara di dalam bola.Hal ini dimengerti bahwa rentang bergantung pada panjang kompor.Kemudian di airships digunakan untuk mengisi gas dengan berat jenis lebih rendah dari udara.