כוח הציפה

click fraud protection

של לעשות ניסוי פשוט: לקחת כדור גומי מעט מנופח ו" נעוץ "במים.אם את עומק הטבילה אפילו להיות 1-2 מטרים, זה קל לראות שהנפח מצטמצם, כלומר,על כל הצדדים הכדור יפגע בכוח כלשהו.בדרך כלל זה אומר שיש לחץ ההידרוסטטי "אשם" - האנלוגי הפיסית של הכוח הפועל בנוזלי גוף עדיין שקועים.כוחות ההידרוסטטי פועלים על הגוף מכל הצדדים, והתוצאה שלהם, הידועה בכוח ארכימדס, המכונה גם מפליט, אשר תואמת את הכיוון של השפעתו על הגוף השקוע בנוזל.

ארכימדס גילה החוק שלו אך ורק ניסוי, וההצדקה התיאורטית שלה חיכתה במשך כמעט 2,000 שנים לפני פסקל גילה את החוק של הידרוסטטיקה לנוזל נייח.על פי חוק זה, הלחץ מועבר דרך הנוזלים לכל הכיוונים ללא קשר לאזור שבו היא פועלת על כל מטוסי תוחמת הנוזלית, וגודלה הוא פרופורציונאלי לP, וS לאורך לי רגיל פני השטח.פסקל פתח ובדק על ניסיונו של החוק ב1653. לדבריו, המשטח השקוע בגוף נוזלי מכל הצדדים לחץ ההידרוסטטי.

להניח שכלי עם מים בגוף שקוע בצורת L קובייה על H העומק - מרחק ממשטח מים לקצה העליון.זה גבול תחתון הוא בעומק של H + ל 'F1 כוח הווקטור, הפועל על הפנים העליונים מופנה כלפי מטה וS * H ​​* F1 = r * g, כאשר r - צפיפות הנוזל, g - תאוצת כובד.F2 כוח וקטור

, הפועל על מטוס נמוך יותר כלפי מעלה, וערך שלו ניתן על ידי F2 * ז = * R (L H +) * סוקטורי כוח

פועלים על פני השטח לרוחב הם הדדי מאוזנים, כך נשלל נוסף מתמורה.הציפה כוח F2 & gt;F1 ומכוון כלפי מעלה, ומחובר לחלק התחתון של הפנים של הקובייה.הגדר F ערך:

F = F2 - * ז = * r F1 (H + L) * S - S * H ​​* g * R = R L * ז * הערה * S

שL * S-.. V הוא הנפח של קובייה, ומטר ל* ז = r p מייצג את יחידת המשקל של נוזל, נוסחת כוח הציפה מגדירה את משקל הנפח של נוזל שווה להיקף של הקובייה, דהיינוזה בדיוק המשקל של הנוזל שנעקר על ידי הגוף.מעניין לציין, דיבורים על חוק ארכימדס אפשרי רק לסביבה, שבו יש הכוח הכבידה - בתנאים של חוסר משקל החוק אינו פועל.לבסוף, חוק ארכימדס הנוסחה הוא כדלקמן:

F = p * V, שבו p - חלקם של הנוזל.כוח

הארכימדית יכול לשמש כבסיס לניתוח של גופי הציפה.התנאי לניתוח הוא היחס בין המשקל של גוף השקוע בערב, וPF עם המשקל של הנוזל שווה להיקף של נוזל בחלקים השקועים בגוף הנפח.אם Pm = Px, הגוף צף בנוזל, ואם Pm & gt;PF, כיורים גוף.אחרת, הגוף מתגלה ככוח העליז שווה למשקל של חלק השקוע נפלט מהגוף של מים.יש חוק

של ארכימדס והשימוש בו יש היסטוריה ארוכה באמנות, החלו בדוגמא הקלאסית של שימוש בכל ידוע וצפים מתקנים לבלונים וספינות אוויר.זה היה תפקיד שהגז מתייחס למצב של חומר שהוא מודלים די נוזלים.לפיכך, באוויר בכל אובייקטים ארכימדס לכפות דומה לאותו הדבר כמו בנוזל.הניסיונות הראשונים לבצע טיסת בלון האוויר לקחו אחים מונגולפייה - הם מילאו בלון עם עשן חם, כך שמשקלו של אסיר בכדור של האוויר היה פחות מהמשקל של אותו הנפח של אוויר קר.זה היה הגורם למעלית, וערך שלו נקבע כהפרש במשקל של שני כרכים.שיפור נוסף של הבלונים היה צורב אשר ברציפות מחמם את האוויר בתוך הכדור.מובן כי הטווח התלוי באורך של המבער.מאוחר יותר בספינות אוויר המשמשים למילוי גז עם משקל סגולי פחות מזה של אוויר.