Күші плавучести

ның қарапайым эксперимент жасайық: кішкентай надутая резеңке допты алып, суға «пат». батыру тереңдігі тіпті 1-2 метр болса, ол, яғни, оның көлемі азаяды деп көруге оңай, барлық жағынан доп біраз күш жабыстырамыз болады. денені тиеген стационарлық сұйықтар әрекет ететін физикалық күштер - Ол әдетте «кінәлі» гидростатикалық қысым бар екен. Архимед күші ретінде белгілі Гидростатикалық барлық жағынан денеге әсер ететін күштер және олардың нәтижесінде алынған, әлі тиелген в сұйықтық ағзасына әсері бағытына сәйкес келетін лақтырылған деп аталатын.

Архимед өзінің заң таза эксперименттік табылған, және Паскаль стационарлық сұйықтық үшін Гидростатика заңын ашты бұрын оның теориялық негіздемесі шамамен 2000 жыл күтті. Осы заңға сәйкес, барлық бағыттар бойынша сұйықтық арқылы берілетін қысым қарамастан ауданының ол сұйықтық шектейтін барлық ұшақтар әрекет онда, және оның мәні қалыпты оған бойымен беті P және S пропорционалды. Паскаль гидростатикалық қысымның барлық жағынан сұйыққа батырылған дененің бетінде Оның айтуынша, 1653. тәжірибесі туралы заң ашты және тексерілген.

жоғарғы бетке су бетінен қашықтығы - L үшін дене батырылғанда текше тереңдігі H түрінде сумен осы кемеге есептейік. Бұл төменгі байланысты кезде тереңдігі H + L. арналған жоғарғы бет әрекет ететін күші векторы F1, төмен бағытталған және F1 = R * G * H * отыр S, R - сұйық тығыздығы, г - жеделдету ауырлық.

векторы күш F2, жоғары қарай төмен ұшақта жайттарын, және оның мәні F2 = R * G * (H + L) * С. беріледі

өзара теңгерімді жағы беттерде әрекет ететін күштердің векторлары, сондықтан кейіннен қарау алынып тасталады. Күші плавучести F2> F1 және төменнен жоғарыға бағытталған, және текшені төменгі бетке қоса беріледі. оның мәні F анықтаңыз:

F = F2 - F1 = R * G * (H + L) * S - R * G * H * S = R * г * L * S

бұл L * S Ескерту - .. текше V көлемі, және R м * G = P сұйықтық салмағы бірлігін білдіреді, содан кейін Архимед күшінің формуласы салмағы текшені көлеміне сұйықтық тең көлемін анықтайды, яғни Бұл дәл орган қоныс сұйықтықтың салмағы болып табылады. Ол туралы айтуға қызықты Архимед принципі невесомости жағдайында, заң жұмыс істемейді - тек ауырлық күші бар қоршаған ортаға, мүмкін. төмендегідей Соңында, заң Архимед формуласы:

сұйық үлес салмағы - F P P * V, =.

Архимед күші плавучести органдарының талдау үшін негіз бола алады. талдау үшін шарты салмақ органның қатынасы сұйық дененің батырылады көлеміне тең көлемі Pm және Pf салмағы сұйықтықты жүктелген. Pm = Px, сұйықтық құбылмалы орган болса, және Pr> П.Ф., дене раковиналардың, егер. жайнақы күші су шығарып тереңдетілген бөлігін салмағы тең ретінде Әйтпесе, дене пайда.

Архимед принципі және оны пайдалану шарлар мен дирижаблей барлық белгілі және өзгермелі құралдарды пайдаланғаны классикалық мысалы бастап, технология ұзақ тарихы бар. Мұнда ол газ өте сұйық ұқсайтын болып материяның мемлекет жатады рөл атқарды. Осылайша, сұйықтықтың сияқты ақын сол әрекет ететін кез келген объект күші плавучести ауа ортада. әуе шарымен ұшу жүзеге асыруға алғашқы талпыныстары бауырлары Монгольфье алды - олар жылы түтін бар, шар толтырылған, әуе шарының жылы тұтқын салмағы суық ауаның бірдей көлемінің салмағы кем болып, сондықтан. Бұл себеп болды лифт, және оның мәні екі томдық салмақта айырма ретінде анықталды. Одан әрі жетілдіру үздіксіз шарының ішінде ауа қызады әуе шарлары оттық болды. Ол оттықтың ұзындығы бойынша, бұл ауқым тәуелді түсінікті. Кейінірек ауаның аз нақты ауырлық бар газ толтыру үшін пайдаланылатын дирижаблей туралы.