Drijfkracht

click fraud protection

's doen een eenvoudig experiment: neem een ​​beetje opgeblazen rubberen bal en "ingebed" in het water.Wanneer de diepte van onderdompeling zelfs 1-2 meter, is het gemakkelijk te zien dat het volume wordt verminderd, dat wil zeggen,aan alle kanten de bal enige kracht zal krimpen.Het wordt meestal gezegd dat er "schuldige" hydrostatische druk - de fysieke analoog van de kracht die in het nog steeds ondergedompeld lichaamsvloeistoffen.Hydrostatische krachten die op het lichaam van alle kanten, en de resulterende, zogenaamde archimedeskracht, ook wel ejector, die overeenkomt met de richting van het effect op het lichaam ondergedompeld in een vloeistof.

Archimedes ontdekte zijn wet louter experimenteel, en de theoretische verantwoording wachtten bijna 2000 jaar voordat Pascal ontdekte de wet van hydrostatica voor stationaire vloeistof.Volgens deze wet, de druk die via de vloeistof in alle richtingen, ongeacht het gebied waarop het werkt op alle gebieden grenzend aan de vloeistof en de grootte evenredig is aan P, en het oppervlak S langs de loodrecht ten opzichte daarvan.Pascal geopend en gecontroleerd op de ervaring van de wet in 1653. Volgens hem is het oppervlak ondergedompeld in een vloeistof lichaam van alle kanten hydrostatische druk.

veronderstellen dat een schip met water ondergedompeld lichaam in de vorm van een kubus L van de diepte H - afstand van het wateroppervlak tot aan de bovenkant.Deze ondergrens is op een diepte van H + L.De krachtvector F1, die op het bovenvlak neerwaarts gericht en F1 = r * g * H * S, waarbij r - de dichtheid van de vloeistof, g - versnelling van de zwaartekracht.

krachtvector F2, die op een lager niveau naar boven, en de waarde ervan wordt gegeven door F2 = r * g * (H + L) * S.

kracht vectoren die op het laterale oppervlak elkaar in evenwicht, dus verder buiten beschouwing.Drijfvermogen kracht F2 & gt;F1 en naar boven, en het ondervlak van de kubus is bevestigd.Bepaal de waarde F:

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

Merk op dat de L * S-.. V het volume van een kubus en m tot * g = r p staat voor het gewicht eenheidsvolume vloeistof, de drijfkracht formule gewicht vloeistofvolume gelijk aan het volume van de kubus, d.w.z. definieertDit is precies het gewicht van de vloeistof verplaatst door het lichaam.Interessant, praten over de wet van Archimedes is alleen mogelijk voor het milieu, waar sprake is van de zwaartekracht - in omstandigheden van gewichtloosheid de wet niet werkt.Tenslotte, de wet van Archimedes formule is als volgt:

F = p * V, waarbij p - het percentage vloeistof.

Archimedische kracht kan als basis dienen voor de analyse van de drijflichamen.Voorwaarde voor de analyse is de verhouding van het gewicht van een lichaam ondergedompeld Pm en Pf het gewicht van het vloeistofvolume gelijk aan het volume van vloeistof in het ondergedompelde lichaamsdelen.Als Pm = Px, het lichaam drijven in de vloeistof, en als PM & gt;Pf, het lichaam putten.Anders is het lichaam naar voren als de drijvende kracht is gelijk aan het gewicht van uitgestoten uitgespaarde deel van het waterlichaam.

Wet van Archimedes en het gebruik ervan heeft een lange geschiedenis in de kunst, te beginnen met het klassieke voorbeeld van het gebruik van alle bekende en drijvende faciliteiten om ballonnen en luchtschepen.Het speelde een rol die gas verwijst naar een toestand van de materie die vrij vloeiend modellen.Dus in de lucht op voorwerpen archimedeskracht verwant dezelfde als in de vloeistof.De eerste pogingen om uit te voeren luchtballon vlucht vond Montgolfier broers - ze gevuld een ballon met warme rook, zodat het gewicht van een gevangene in een bal van de lucht minder dan het gewicht van hetzelfde volume van de koude lucht was.Dit is de oorzaak van de lift, en de waarde wordt bepaald als het gewichtsverschil van twee volumes.Een verdere verbetering van de ballonnen die continu was brander verwarmt de lucht in de bal.Het is duidelijk dat het bereik afhankelijk van de lengte van de brander.Later in luchtschepen gebruikt voor het vullen van een gas met een soortelijk gewicht lager dan die van lucht.