Arkimedes kraft

Genius Archimedes vokste opp i en familie med matematikk, fikk en utmerket utdannelse i Alexandria og levde hele sitt liv i den sicilianske byen Syracuse. Han ble grunnleggeren av teoretisk mekanikk, hell jobbet på problemet med å finne arealet og volumet av ulike former og organer. Ofte husker hans berømte setningen: "Gi meg et sted å stå, og jeg vil flytte jorden!" Og utrops "Eureka!" Da han åpnet loven, oppkalt etter hans navn. Men i tillegg var han en fremragende forsker innen geometri og mekanikk, og hans tekniske prestasjoner var utrolig samtidige courage ideer og gode resultater. Han bygget en katapult med vysokopritselnym kaster systemet sin blokk-arm mekanisme gjør det mulig å løfte skipet over vannet, og de oppfant en blokk solntseotrazhayuschih speil brent det romerske flåten under beleiringen av Syracuse.

Blant andre funn som knytter historien med navnet på denne briljant forsker i fysikk vil alltid forbli Archimedes kraft. Dette funnet ble assosiert med de praktiske behov: kreves for å avgjøre gullsmeder ærlighet, for å gjøre en krone for kongen Hiero II. Det som nå kalles egenvekt, var godt kjent selv i de dager, men hvordan å bestemme mengden av et slikt komplekst produkt, det var ikke klart. Legend knytter hard åpne Arkimedes prinsipp med å ta et bad forskere. Essensen av funnet ligger i det faktum at legemet i fluid virker oppdriften av Archimedes, definisjonen av hvilke er gjenstand for spesiell oppmerksomhet av designere av svømme teknikker, innretninger som arbeider i væsker, under vann, samt gjenstander romfart - ballonger, sonder, luftskip, etc. .

Den klassiske utforming av loven sier at oppdriften er lik vekten av væsken som fortrenger et legeme som er neddykket i den. Under denne definisjonen formel tegn meget enkle: hvis vi antar at volumet av et legeme som er neddykket i et fluid er lik O, og andelen av væske - p, da deres produkt er det ønskede Archimedes kraft. Formelen for beregningen er skrevet som følger:

F = p * Om

Svært ofte er det fristende å sette på prøve Arkimedes prinsipp med hensyn til gasser - for mye forskjellig tetthet av væske og gass. For skeptikere har en ganske enkel eksperiment. I bokse, med luft evakuering sted på skalaer stor ball, for eksempel glass, og metallvekter for å balansere den.

Så, i luften ballens vekt balanseres av vekten av vekter og kan skrive ligningen Pm = Pr fornøyd, fordi ting balansert. Ved å begynne med anta at Arkimedes prinsipp er gyldig, da vekten på ballen, og kraften av Archimedes FSH og FG, og deretter likevektstilstanden kan omskrives:

Pm = Rsh1 - FSH og Pr = WG1 - FG hvor Rsh1 WG1 og ball vekt og vekten i vakuum. Deretter fortsetter vi som lærte på skolen: Rsh1 - PN = WG1 - FG, hvor Rsh1 = WG1 - FG + Photoshop = WG1 + (F w - FG).

Nå må vi - behovet for å avdekke innholdet av oppdriftskreftene til ballen, og vektene: PN = p * Osj og FY = p * Gr.

Å gjøre substitusjons verdiene av oppdriftskreftene i uttrykket for Rsh1.

Rsh1 = WG1 - FG + PN = WG1 + (p * Osh - p * Gr) = WG1 + p * (OSH - Oz).

Til slutt får vi til vekten av ballen i den hule uttrykk som, i lys av det faktum at Osh> Og, etterlater ingen tvil: vekten av ballen i tomrommet mer vekt til vekt, selv i luften, og de er balansert: Rsh1 = WG1 + p * (Osh - Og ).

Grunnen for denne konklusjonen er at den Archimedes kraften avhenger av den spesifikke vekt av luften og volumet av en kule. I dette tilfellet, sjekk denne konklusjonen er veldig enkelt - det er nødvendig å pumpe luften ut av boksen. Hvis du gjør dette, kan du personlig sørge for at loven er loven, og det er gjort når som helst, hvor som helst - både i flytende og i gass. Beviset for dette er utelatt, den tidligere balanserte vekter, ball.

Enhet, hvis eksistens - kontinuerlig demonstrasjon av Arkimedes prinsipp i alle sine former, er en ubåt. Regulering av vekten fartøy for realisering av alle alternativene med ballasttanker - et levende eksempel på bruk i praksis er svært gamle funn i moderne forhold.