Зако́н Архиме́да: на тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа)(называемая силой Архимеда)

FA = ρgV,

Поведение тела, находящегося в жидкости или газе, зависит от соотношения между модулями силы тяжести и силы Архимеда, которые действуют на это тело. Возможны следующие три случая:

Fт > FА – тело тонет

Fт = FА – тело плавает

Fт < FА – тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать

, где Fт - сила тяжести; FА - архимедова сила

 

Другая формулировка (где Pт—плотность тела, Pс — плотность среды, в которую оно погружено):

Pт > Pс - тело тонет

Pт = Pс - тело плавает

Pт > Pс - тело всплывает до тех пор пока не начнет плавать

Рассмотрим теоретический вывод закона Архимеда. В сосуд (рис. 56) налита жидкость и погружено тело, имеющее форму куба. Ребро куба равно l. Верхняя грань куба находится от поверхности жидкости на глубине h, а нижняя - на глубине h + l. На все грани куба жидкость оказывает давление. При этом силы давления, действующие на боковые грани куба, взаимно компенсируются. На верхнюю грань куба действует направленная вниз сила давления F1, модуль которой

F1 = ρжghS

 где ρж - плотность жидкости; S - площадь грани куба. На нижнюю грань куба действует направленная вверх сила давления F2, модуль которой

F2 = ρжg(h + l)S

Так как h < h + l, то F1 < F2, т.е. равнодействующая этих двух сил направлена вертикально вверх и представляет собой выталкивающую (архимедову) силу:

FA = F2 - F1

Подставив F1 и F2, найдем, что модуль архимедовой силы

FА = ρжglS = ρжgV = Pж

где V - объем куба (т. е. объем жидкости, вытесненной погруженным телом); Pж - вес вытесненной жидкости. Следовательно, выталкивающая сила по модулю равна весу жидкости, вытесненной погруженной частью тела.

Архимедова сила FA приложена к телу в центре масс вытесненной телом жидкости и направлена против силы тяжести, действующей на это тело. Необходимо помнить, что закон Архимеда справедлив только при наличии тяжести. В условиях невесомости он не выполняется.

Обратная связь

Имя отправителя *:
E-mail отправителя *:
Тема письма:
Текст сообщения *:
Код безопасности *:

Бесплатный хостинг uCoz