Sila uzgona

Idemo napraviti jednostavan eksperiment: uzeti malo napuhan gumenu loptu i „ukorijenjeno” u vodi. Ako dubina uranjanja je čak i 1-2 metara, to je lako vidjeti da je njen volumen se smanjuje, tj sa svih strana će lopta hvatati neke sile. Obično se kaže da postoje „krivi” hidrostatski tlak - fizičke sile koje djeluju na stacionarne tekućine uronjenih tijela. Hidrostatski sile koje djeluju na tijelo sa svih strana, a njihova rezultanta, poznat kao Arhimedova sila, još uvijek se zove izbacivanje, što odgovara smjeru njegovog utjecaja na tijelo uronjeno u tekućinu.

Arhimed otkrio da mu zakon čisto eksperimentalno, a njegova teorijska opravdanja čekao gotovo 2000 godina prije nego što je Pascal otkrili zakon hydrostatics za stacionarne tekućine. Prema tom pravilu, pritisak prenosi kroz tekućinu u svim smjerovima bez obzira na područje na kojem djeluje na sve ravninama granični tekućine, a njegova je vrijednost proporcionalna površine P i S, uz normalan istog. Pascal je otvorio i pogledao zakon o iskustvu u 1653. Prema njegovim riječima, na površini tijela uronjenog u tekućinu sa svih strana hidrostatskog tlaka.

Pretpostavljaju da je posuda s vodom u obliku tijela uronjena kocke dubine H u L - razmak od površine vode na gornjem licu. Kada se to donja granica je za dubine H + L. Vektor je sila F1, djelujući na gornjoj strani je usmjeren prema dolje, a F1 = r * g * H + S, gdje je r - gustoća tekućine, g - ubrzanje sile teže.

Vektor sila F2, koja djeluje na donju ravninu gore, a njegova vrijednost je od F2 = r * g * (H + L) * S.

Vektori sila koje djeluju na bočnim površinama međusobno uravnotežene, pa potom isključen iz razmatranja. Sila uzgona F2> F1 i usmjerena od dolje prema gore, i priključen na donju stranu kocke. Odredi njegova vrijednost F:

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

Imajte na umu da L * S - .. Jeli volumen kocke V, a m do r x g = p predstavlja tekućine jedinica težine, tada formula težina Arhimedov snage određuje volumen tekućine jednak volumenu kocke, to jest To je upravo težina tekućine istisnute tijelo. Zanimljivo je da se govori o Arhimedov zakon je moguće samo za okoliš, gdje je sila gravitacije - u uvjetima bestežinskog stanja, zakon ne radi. Konačno, formula zakona Arhimeda je kako slijedi:

F = p * V, pri čemu je p - specifična težina tekućine.

Arhimedov sila može poslužiti kao osnova za analizu uzgona tijela. Uvjet za analizu je omjer težine tijela umetnut sati, a PF tekućina težine u volumenu jednakom volumenu od uronjene u tekuće tijelo. Ako Pm = Px, tijelo pluta u tekućini, a ako Pr> Pf, tijelo tone. Inače, tijelo se pojavljuje kao plutajuća sila jednaka težina izbačen udubljenog dijela tijela vode.

Arhimedov zakon i njegova primjena ima dugu povijest u tehnologiji, počevši od klasičnih primjera uporabe sve poznate i plutajućih objekata na balone i zračnih lađa. Ovdje je igrao ulogu da je plin se odnosi na stanje stvari koje je simulira dosta tekućine. Dakle, u zračnom okruženju na bilo koji objekt sila uzgona djeluje slično kao iu tekućini. Prvi pokušaji da se obavljaju zračni balon leta uzeo Braća Montgolfier - oni ispunjen balon s toplim dimom, tako da je težina zatvorenika u zračnom balonu bila je manja od težine istog volumena hladnog zraka. To je bio uzrok lift, a njegova vrijednost je definirana kao razlika u težini dva sveska. Daljnje poboljšanje bilo je baloni plamenik, koji stalno zagrijava zrak unutar balona. Jasno je da je raspon ovisi o dužini plamenika. Kasnije zračne brodove koji se koriste za punjenje plina specifične težine manje od one zraka.