Закон Архимеда о силе, действующей на погруженное в воду тело, был сформулирован Архимедом за 250 лет до н.э.
На погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной этим телом.
Рассмотрим силы, действующие на погруженное в жидкость тело А (рис. 21):
- сила давления сверху ,
- сила давления снизу ,
- сила давления со стороны ,
- сила веса тела .
Сумма сил давления со стороны боковых
граней равна нулю (т.к. они равны по
величине, но направлены в разные
стороны).
Рисунок 21 - К выводу закона Архимеда
Суммарная сила давления на погруженное тело - выталкивающая сила (сила Архимеда) равна:
,
где - объем тела
Тогда сила Архимеда .
Из закона Архимеда следует, что на тело, погруженное в жидкость, в конечном счете действуют две силы: сила тяжести (вес тела) и выталкивающая архимедова сила . При этом могут иметь следующие основные случаи (рис. 22).
1. Если плотность жидкости и тела одинаковы , то наблюдается безразличное равновесие, т.к. , т.е. тело можно поместить на любую глубину и оно не будет ни всплывать, ни тонуть.
2. Если плотность жидкости меньше плотности тела , то сила веса больше выталкивающей силы и их равнодействующая направлена вниз. Тело будет тонуть.
3. Если плотность жидкости больше плотности тела , вес меньше выталкивающей силы . Погруженное в жидкость тело будет всплывать до тех пор, пока вследствие выхода части его над поверхностью жидкости архимедова сила не уравновесит вес тела. Тело будет плавать на поверхности.
Рисунок 22 – Плавание тел
Поможем написать любую работу на аналогичную тему