Выталкивающая сила. Описание, формула

Опубликованно 05.04.2019 15:00

Наблюдая за полетом воздушных шаров и движение транспортных средств на поверхности моря, многие люди задаются вопросом: что заставляет подняться в небо или держит на поверхности воды, эти транспортные средства? Ответ на этот вопрос-это выталкивающая сила. Рассмотрим в своей статье. Жидкой среды и статического давления в них

Жидкости называются два агрегатных состояния вещества: газ и жидкость. Влияние любой касательной силы на их назад, чтобы переместить несколько слоев вещества, по сравнению с другими, т. е. материя начинает течь.

Жидкости и газы состоят из частиц (молекул, атомов), которые не имеют определенного положения в пространстве, как, например, из твердых. Они постоянно в движении в разных направлениях. Газ-это хаотическое движение более интенсивным, чем в жидкости. Спасибо отмечен тот факт, что вещество может передавать оказываемое на них давление во всех направлениях одинаково (закон Паскаля).

Поскольку все направления движения в пространстве, равны, то суммарное давление на любой элементарный объем жидкости внутри вещества равно нулю.

Ситуация кардинально изменилась, если считать вещества, положить в гравитационном поле, например в поле силы тяжести Земли. В этом случае, каждый слой жидкости или газа, имеет определенный вес, с которым давит на нижележащие слои. Это давление называется статическим. Она увеличивается прямо пропорционально глубине h. Таким образом, в случае жидкости с плотностью ?l гидростатическое давление P определяется по формуле:

P = ?l*g*h.

Здесь g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения вблизи поверхности нашей планеты.

Гидростатическое давление почувствовал на себе каждый человек, который хотя бы раз бросил в нескольких метрах под водой.

Ниже рассмотрим вопрос здравого власти на примере жидкостей. Однако все результаты, которые будут представлены, они справедливы и для газа. Гидростатическое давление и закон Архимеда

Кладем следующий простой опыт. Берем тело правильной геометрической формы, например, в кубических метрах. Пусть длина стороны куба равна a. Загружаем куб в воде так, что его верхняя грань будет на глубине h. Давление, которое оказывает вода на куб?

Для того, чтобы ответить на поставленный выше вопрос, необходимо рассмотреть значение гидростатического давления, которое действует на каждую грань фигурки. Очевидно, что общее давление, которое действует на всех боковых граней, будет равно нулю (давление на левой стороне лица будет компенсироваться давлением справа). Гидростатическое давление на верхнюю грань будет равна:

P1 = ?l*g*h.

Это давление вниз. Его сила равна:

F1 = P1*S = ?l*g*h*S.

Где S-площадь квадрата лицо.

Сила, связанная гидростатического давления действует на нижнюю грань куба, будет равна:

F2 = ?l*g*(h+в)*С.

Сила F,2 вверх. Тогда результирующая сила будет направлена также вверх. Его значение:

F = F2 - F1 = ?l*g*(h+a)*S - ?l*g*h*S = ?l*g*a*S.

Обратите внимание, что продукт от длины ребра на площадь грани S куба и его объем V. Этот факт позволяет переписать формулу следующим образом:

F = ?l*g*V.

Такая формула хорошая власть говорит, что значение F не зависит от глубины погружения тела. Так как объем твердого тела V совпадает с объемом жидкости Vl, которая была заменена от изображения, вы можете написать:

FA = ?l*g*Vl.

Формула push-up силы FВ принято называть математическое выражение закона Архимеда. Впервые установил древнегреческий философ в III веке до нашей эры. Закон Архимеда принято формулировать так: если тело погружается в вещество жидкое, на него действует направленный вертикально вверх сила, которая равна весу перенес тело в эти вещества. Штрангпресс сила также называется силой Архимеда, или подъемную силу.

Силы, действующие на твердое тело погружается в вещество жидкое

Эти силы важно знать, чтобы ответить на вопрос, будет тело плавать или тонуть. В общем, только два: сила тяжести или вес тела Fg; выталкивающая сила FНа.

Если F, g>FA, то мы можем с уверенностью сказать, что тело тонет. Наоборот, если Fг<FA, то тело будет оставаться на поверхности вещества. Для того, чтобы утонуть, необходимо применить внешнюю силу FВ-F -g.

Подставляя формулы для этих сил, в эти неравенства, можно получить математика условия плавания тел. выглядит так:

?s<?l.

Здесь ?s - средняя плотность тела.

Демонстрация действия, записанные выше условия, на практике провести на одном дыхании. Достаточно взять два металлических куба, один из которых сплошной, а другой пустой. Если бросить их в воду, начиная тонуть, а второй будет плавать на поверхности воды. Приложение push-up силы на практике

Все транспортные средства, которые движутся по поверхности воды или под водой, используя принцип Архимеда. Таким образом, водоизмещение кораблей рассчитывается на основе знаний, максимальный пуш-ап силы. Подводных лодок, изменяя его средняя плотность с помощью специальных волокон камер, могут плавать или тонуть.

Яркий пример изменения средняя плотность тела-это использование человека, спасательные жилеты. Существенно увеличить общий объем и практически не меняет вес человека.

Подъем воздушного шара или заряженные гелием детей, шарики в небе - это пример того, действие пуш-ап, такой как вы, чем сила. Его внешний вид, из-за разницы между плотностью горячего воздуха или газа и холодного воздуха. Вызов для расчета такой как вы силой в воде

Полый шар полностью погружен в воду. Радиус сферы равен 10 см, Необходимо рассчитать штрангпресс сила воды.

Для того, чтобы решить эту проблему, не нужно знать, из какого материала сделан мяч. Нужно только найти его объем. Последний рассчитывается по следующей формуле:

V = 4/3*pi*r3.

Тогда выражение для определения такой как вы сила воды записывается в виде:

FA = 4/3*pi*r3*?l*g .

Ставим радиус шара и плотность воды (1000 кг/м3), мы получим, что выталкивающая сила равна 41,1 N. Задача сравнить штатном сил

Есть два тела. Объем первого составляет 200 см3, а второй - 170 см3. Первое тело погружают в этиловый спирт чистый, а второй в воде. Необходимо определить, одинаковы ли высылка сил, которые действуют на эти тела.

Установлен на штатном силы зависят от объема тела и от плотности жидкости. Для воды плотность равна 1000 кг/м3, для этилового спирта - 789 кг/м3. Расчет штрангпресс силы в каждой жидкость, используя эти данные:

для воды: FВ = 1000*170*10-6*9,81 ? 1,67 N;

для спирта: FВ = 789*200*10-6*9,81 ? 1,55 Н

Таким образом, в воде архимедова сила получается 0,12 N больше, чем к спирту. Автор: Валерий Савельев 6 Декабря, 2018

Категория: Культура