Buoyancy indar

Egin esperimentu sinple bat dezagun: apur bat puztuta gomazko baloia hartu eta "imbedded" uretan. murgiltze sakonera nahiz eta 1-2 metroko bada, erraza da bere bolumena murriztu egiten da ikustea, hots, alde guztietatik baloia indar batzuk Crimp dira. Ohi da, esan du ez direla "errudun" hidrostatiko presioa - indar fisiko A murgilduta gorputz fluidoen geldi jarduten. Hidrostatikoa indarrak gorputzaren gainean eragiten alde guztietan, eta haien ondoriozko, Arkimedes indar gisa ezaguna, oraindik eiekzio, bere fluido batean murgilduta gorputza eragin norabidea dagokio izeneko.

Archimedes aurkitu bere legea guztiz esperimentala, eta bere justifikazio teorikoa ia 2.000 urtez itxaron Pascal geldi likido Hidroestatikoa legean aurkitu aurretik. lege horren arabera, presioa izanik ere eremu horretan jarduten da plano guztiak likidoa Muga buruzko norabide guztietan fluidoa transmititzen, eta bere balioa gainazal P eta S agertutako normal batera proportzionala. Pascal ireki eta esperientzia legea hautatuta 1653. urtean Haren arabera, likido murgilduta alde guztietan zehar hidrostatiko presioa gorputz baten azalean.

Demagun ur ontzi hori gorputz murgilduta kubo sakonera H a L den eran - distantzia ur azalera goiko aurpegia. Noiz txikiagoa doazen honetan sakonera H a + L. da Indarrean bektore F1, goiko aurpegian jarduten beherantz zuzenduta dago eta F1 = r * g * H * S, non r - likido dentsitatea, g - azelerazioa grabitatearen.

bektorea indar F2, orduan eta txikiagoa hegazkina dion gorantz, eta bere balioa da F2 = r * g * (H + L) * S. emandako

indarrak alboko gainazal elkarrekiko orekatua jarduten bektoreak, beraz, ondoren kontuan baztertutako. Buoyancy indarrean F2> F1 eta behetik zuzendu Gora, eta beheko kubo aurpegia erantsita. Zehaztu bere balioa F:

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

Kontuan izan L * S - .. kubo V baten bolumena, eta m r * g Is = p arina pisua unitatea, gero formula Arkimedesen indarrean pisua kubo, adibidez bolumena berdina fluidoaren bolumena zehazten du Hau da, hain zuzen lekualdatu gorputzak likido pisua. Interesgarria da buruz hitz egiteko Arkimedesen printzipioa posible da ingurumena, eta han grabitatearen da soilik - weightlessness baldintzak ere, legeak ez du funtzionatzen. Azkenik, Archimedes legearen formula honako hau da:

F = p * V, non p - likido pisu espezifikoa.

Arkimedesen indarrean buoyancy gorpuak analisiaren oinarri gisa balio dezake. aztertzeko baldintza da kargatutako pisua, gorputz-ratioa Pm eta PF pisua likido bolumena bolumena gorputz likido sartu murgilduta berdina. Bada Pm = Px, gorputza likido flotatzen, eta PR bada> PF, body konketa. Bestela, gorputzean sortzen enaren indarrean egotzi recessed ur gorputzaren zati pisua berdin gisa.

Arkimedesen printzipioa eta bere erabilera historia luzea du teknologian, guztiak ezagutzen eta globoak eta airships instalazio flotatzen erabileraren adibide klasiko hasita. Hemen gasa materiaren egoera bat nahiko fluido simulatzen da aipatzen papera izan zen. Horrela, airea edozein objektu flotazio indarren den ingurunean betean likidoa bezala jarduteko. aire globo hegaldia aurrera eramateko Lehenengo saiakerak hartu Montgolfier anaiak - puxika bat bete zuten kea bero batekin, beraz, aire globo batean preso baten pisua aire hotza bolumen berdina pisua baino gutxiago. Hau kausa izan zen igogailua, eta bere balioa bi liburuki pisua diferentzia gisa definitzen dute. gehiago hobekuntza bat globoak erregailu, eta horrek etengabe puxika barruan airea berotzen zen. Argi dago, barrutiaren erregailu luzera menpe dagoela. Geroago gas bat betez grabitatearen zehatz bat airean baino gutxiago erabiltzen da airships orrian.