כוח ארכימדס

ארכימדס גדל במשפחה של מתמטיקה, קיבל חינוך מעולה באלכסנדריה וחי כל חייו בעיירה סיציליאנית של סירקיוז.הוא היה המייסד של מכניקה תיאורטית, בהצלחה עבד על הבעיה של מציאת השטח והנפח של צורות וגופים שונים.לעתים קרובות זוכר המשפט המפורסם שלו, "תן לי מקום לעמוד, ואני אעביר את כדור הארץ" והקריאה "אאוריקה!" כשהוא גילה את החוק על שמו של שמו.אבל בנוסף, הוא היה מדען מצטיין בתחום הגיאומטריה ומכניקה, והישגים הנדסיים של בני דורו היו תעוזה מדהימה של תפיסה ותוצאות מצוינות.הוא בנה מעוט לזרוק vysokopritselnym מערכת של מנגנון גוש-ידה מאפשר להרים את הספינה מעל למים, והם המציאו את בלוק מראות solntseotrazhayuschih נשרפו הצי הרומי בזמן המצור של סירקיוז.

בין תגליות אחרות שמחברת את ההיסטוריה עם שמו של מדען מבריק זה בפיסיקה יישאר לנצח כוח ארכימדס.ממצא זה היה קשור לצרכים המעשיים: חובה לבדוק את התקינות של תכשיטנים, על מנת להפוך את הכתר למלך לנזיר השני.מה שקרוי היום סגולי, כבר היה ידוע באותה העת, אבל איך לקבוע את סכום מוצר כזה מורכב, זה לא היה ברור.אגדה מקשרת את הגילוי הקשה של החוק עם אימוץ האמבטיה ארכימדס מדען.מהותה של התגלית היא שהגוף בנוזל פועל כוח העילוי של ארכימדס, שהגדרתה הוא הנושא לתשומת לב מיוחד של מעצבים שחייה טכניקות, מכשירים הפועלים בנוזלים, מתחת למים, כמו גם חפצי אווירונאוטיקה - בלונים, בדיקות, ספינות אוויר, וכו '.ניסוח קלאסי

של החוק קובע כי ארכימדס כוח שווה למשקל של הנוזל, שהוחלף שקוע בגוף שלה.תחת סימנים זה הגדרת נוסחה קלה מאוד: אם נניח כי היקף גוף השקוע בנוזל שווה לO, ואילו חלקו של נוזל - p, אז המוצר שלהם הוא הכוח ארכימדס הרצוי.הנוסחה לחישובו כתוב כדלקמן:

פא = p * אודות

לעתים קרובות מאוד, זה מפתה את עיקרון הבדיקה ארכימדס ביחס לגז - יותר מדי צפיפות של נוזלים וגזים שונים.לספקנים יש לי ניסוי פשוט למדי.בתיבה עם האפשרות לשאיבת אוויר מקום על המאזניים קערה גדולה, למשל, זכוכית, מתכת ומשקולות כדי לאזן אותו.

אז, במשקל של הכדור באוויר הוא מאוזנת במשקל של kettlebell ואנחנו יכולים לכתוב השוויון Pi = Pm מרוצה, כידברים מאוזנת.אם בתחילה להניח כי חוק ארכימדס תקף, אז הכדור והמשקל הכוח של ארכימדס FS וFG, ולאחר מכן את מצב שיווי המשקל יכול להיות כתוב בצורה שונה:

Pm = Rsh1 - FSH וPr = WG1 - FG, בי Rsh1 ומשקל WG1 של הכדור ומשקולות בחלל ריק.אז להמשיך כפי שלמד בבית הספר: Rsh1 - PN = WG1 - FG, בי Rsh1 WG1 = - = FH + FN + WG1 (F w - FG).

עכשיו אנחנו צריכים - צורך לחשוף את תוכנם של כוחות הציפה לכדור ומשקולות: PN = p * אוש ופ.י. = p * Gr.החלפת ביצוע

ערכי כוחות ציפה בביטוי לRsh1.

Rsh1 WG1 = - = FH + FN WG 1 + (p * אוש - p * Gr) = 1 + WG p * (אוש - עוג).

לבסוף, אנחנו מגיעים למשקל של כדור בביטוי חלל, אשר, בהתחשב בעובדה שאוש & gt;עוז, לא הותיר ספק: המשקל של כדור בחלל ריק גדול יותר מהמשקל של kettlebell, אבל באוויר הם מאוזנים: Rsh1 WG1 = + P * (אוש - עוג).סיבת

למסקנה זו היא שהכח ארכימדס תלוי במשקל הסגולי של האוויר והנפח של כדור.במקרה זה, לבדוק מסקנה זו היא פשוטה מאוד - יש צורך לשאוב את האוויר מחוץ לקופסא.אם אתה עושה את זה, אתה יכול לאמת את המקור ראשון שהחוק הוא החוק, וזה נעשה בכל עת, בכל מקום - גם בנוזל וגז.הוכחה לכך היא שהושמטה, משקולות, הכדור המאוזן בעבר.

התקן שעצם קיום - הפגנה מתמשכת של חוק ארכימדס בכל צורותיה, היא צוללת.התאמת כלי המשקל ליישום כל האפשרויות להעביר בעזרת טנקי נטל - דוגמא חיה של השימוש בפועל היא תגליות עתיקות מאוד בתנאים מודרניים.