Uimavartalot

Uiminen on kehon kykyä pysyä nesteen pinnalla tai tietyllä tasolla nesteen tai kaasun sisällä . Kehojen kelluminen selittyy Arkhimedesin lailla .

Kehojen kellumisen tila

Kappaleen käyttäytyminen nesteessä tai kaasussa riippuu painovoimamoduulien ja tähän kappaleeseen vaikuttavien Arkhimedes-voiman välisestä suhteesta [1] [2] . Seuraavat kolme tapausta ovat mahdollisia: ${\mathbf {F_{T))}$ ${\mathbf {F}}_{A}$

${\mathbf {F_{T}}}>{\mathbf {F}}_{A}$ - keho uppoaa;
${\mathbf {F_{T}}}={\mathbf {F}}_{A}$ - ruumis kelluu nesteessä tai kaasussa;

${\mathbf {F_{T}}}<{\mathbf {F}}_{A}$ - keho kelluu, kunnes se alkaa kellua.

Toinen formulaatio (jossa on kappaleen tiheys, on sen väliaineen tiheys, johon se on upotettu): ${\mathbf {p_{t))}$ ${\mathbf {p_{s))}$

${\mathbf {p_{t}}}>{\mathbf {p}}_{s}$ - keho uppoaa;
${\mathbf {p_{t}}}={\mathbf {p}}_{s}$ - ruumis kelluu nesteessä tai kaasussa;
${\mathbf {p_{t}}}<{\mathbf {p}}_{s}$ - keho kelluu, kunnes se alkaa kellua.

Archimedesin laki

Muinainen kreikkalainen tiedemies Archimedes muotoili lain, jonka mukaan upotettu kappale kelluu tasapainossa, kun sen paino on yhtä suuri kuin sen syrjäyttämän nesteen tilavuuden paino [1] [2] .

Tässä tapauksessa työntövoima, luonnostaan painevoima, riippuu nesteen tiheydestä (ρ fluid ), ja paino ( Gravity ) kappaleen tiheydestä (ρ objekti ). Molemmat voimat ovat jakautuneiden kuormien resultantteja.

${F}_{A}=\rho {g}V,$ missä on nesteen (kaasun) tiheys , on vapaan pudotuksen kiihtyvyys ja on upotetun kappaleen tilavuus (tai kappaleen tilavuuden pinnan alapuolella). Jos kappale kelluu pinnalla (liikkuu tasaisesti ylös tai alas), niin kelluva voima (kutsutaan myös Arkhimedeen voimaksi) on absoluuttisesti yhtä suuri (ja suunnaltaan vastakkainen) nesteen (kaasun) tilavuuteen vaikuttavan painovoiman kanssa. ) kehon syrjäyttämä, ja se kohdistuu tämän tilavuuden painopisteeseen . $\rho$ ${g}$ $V$

Uskotaan, että Archimedes johti tämän lain ratkaisemalla kehon tiheyden määrittämisen ilman tilavuuksia. Legendan mukaan hänen täytyi selvittää, oliko kultaharkon verran painava kruunu tehty kullasta. Hän ei voinut mitata suoraan kruunun tilavuutta sen monimutkaisen muodon vuoksi.

Muistiinpanot

↑ 1 2 Kochin N.E., Kibel I.A., Roze Yu.V. Teoreettinen hydromekaniikka. - 1963. - T. 1.
↑ 1 2 Perelman Ya.I. Viihdyttävää fysiikkaa. - 1981. - T. kirja 2.

Linkit

artikkeli Brockhausin ja Efronin Encyclopedic Dictionaryssa

Katso myös

Kelluvuus