כוח הציפה

בואו נעשינו ניסוי פשוט: לקחת כדור גומי מנופח מעט "מוטבע" במים. אם עומק טבילה הוא אפילו 1-2 מטרים, זה קל לראות כי נפחו מצטמצם, כלומר, על כל הצדדים את הכדור יהיה crimp כמה כוח. זה בדרך כלל הוא אמר כי יש "אשם" לחץ ההידרוסטטי - A כוחות פיסיים הפועלים נוזלים נייחים השקועים גוף. הידרוסטטיקה: כוחות הפועלים על הגוף מכל צדדיו, ועל כתוצאה שלהם, המכונה כוח ארכימדס, עדיין נקרא פליטה, אשר תואמת את הכיוון של השפעתה על הגוף שקוע בתוך נוזל.

ארכימדס גילה החוק שלו גרידא ניסיוני, והצדקה התיאורטית שלה חיכתה במשך כמעט 2000 שנה לפני פסקל גילה את החוק הידרוסטטיקה עבור נוזל נייח. על פי חוק זה, הלחץ המועבר באמצעות הנוזל לכל הכיוונים ללא קשר לאזור שבו היא פועלת על כל המטוסים התוחמים את הנוזל, ואת הערך שלה הוא יחסי P המשטח ו- S לאורך לכך הנורמלי. פסקל פתח ובדק את החוק על ניסיון 1653. לדבריו, על פני השטח של הגוף שקוע בתוך נוזל מכל צדדיו הלחץ ההידרוסטטי.

תניח כלי שיט במים בצורה של H עומק קוביית שקוע גוף L - מרחק בין פני שטח המים על הפנים העליון. כאשר החסם התחתון הזה הוא בעומק H + L. המקשים f1 וקטור הכוח, הפועל על הפנים העליון מופנה כלפי מטה ואת F1 = r * g * H * S, כאשר r - צפיפות הנוזל, גרם - האצת הכבידה.

על F2 כוח הווקטור, המופעל על המטוס הנמוך כלפי מעלה, ואת הערך שלו ניתן על ידי * g F2 = r * (H + L) * ס

הווקטורים של כוחות הפועלים על משטחי צד הדדי מאוזנים, כך בהמשך נכללים שיקול. חוק ארכימדס כוח F2> F1 וביימו מלמטה למעלה, ומצורפים הפנים התחתונים של הקובייה. גדר F הערך שלו:

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

שים לב L * S - .. האם נפח של קובייה V, ו- m ל g * R = p מייצג את יחידת משקל נוזל, אז המשקל הנוסחה של כוח ארכימדס קובע את נפח הנוזל שווה לנפח של קובייה, דהיינו זוהי בדיוק המשקל של הנוזל שנעקר על ידי הגוף. מעניין לדבר על עיקרון ארכימדס אפשרי רק עבור הסביבה, שבו יש את כוח הכבידה - בתנאים של חוסר משקל, החוק לא עובד. לבסוף, את הנוסחה של חוק ארכימדס הוא כדלקמן:

F = p * V, כאשר P - משקל סגולי נוזלי.

כוח ארכימדס יכול לשמש בסיס לניתוח גופות הציפה. התנאי לניתוח הוא היחס בין משקל הגוף טעון בערב, Pf נוזלי משקל עם נפח שווה לנפח של השקוע לתוך הגוף הנוזלי. אם Pm = Px, הגוף צף בנוזל, ואם Pr> PF, כיורי הגוף. אחרת, הגוף ככוח קליל שווה את המשקל של החלק השקוע נפלט מן הגוף במים.

יש עיקרון ארכימדס והשימוש בו היסטוריה ארוכה בתחום הטכנולוגיה, החל דוגמה קלאסית של השימוש בכל ידוע צף המתקנים בלונים ספינות אוויר. הנה זה שיחק תפקיד שהגז מתייחס למצב של העניין הוא די המדמה נוזל. לפיכך, בסביבת אוויר לאף כוח הציפה אובייקט מתנהג דומה זהה את הנוזל. הניסיונות הראשונים לבצע טיסה בכדור פורח לקח האחים מונגולפייה - הם מלאים בלון עם עשן חם, כך שמשקל של שבוי בתוך בלון האוויר היה פחות משקל באותו נפח של אוויר קר. זה היה גורם המעלית, ואת הערך שלה הוגדר כהפרש במשקל של שני הכרכים. שיפור נוסף היה צורב בלונים, אשר ברציפות מחמם את האוויר שבתוך הבלון. ברור כי בטווח תלוי באורך של המבער. בהמשך ספינות אוויר המשמשים למילוי גז עם משקל סגולי פחות מזו של אוויר.