Arhimede - studopediya
Tema 8. Elemente de mecanica mediilor continue
Solidul este considerat mediu care se caracterizează printr-o distribuție uniformă a substanței - adică medie cu aceeași densitate. Acestea sunt lichide și gaze.
Prin urmare, în această secțiune ne vom uita la legile de bază care se execută în aceste medii.
Luați în considerare Figura 1, care prezintă un recipient de apă, care este imersată într-un anumit corp de formă arbitrară. În timpul scufundării este evident că
Fig. 1, nivelul apei crește, adică corp
Fantele o anumită cantitate de
apă. De asemenea, se înțelege că această sumă
apă Vm egal cu volumul corpului scufundat.
Cu acest organism acționează asupra datelor
O forță acționează 2 condiții:
1). Tăria FT gravitatiei. care are ca scop
vertical în jos și atașat la
punctul C, care este numit centru
2). O anumită forță, care este orientată vertical în sus și se aplică la punctul A, care se numește centrul corpului flotabilității. Această forță a fost descoperit și calculat de către matematicianul grec antic Arhimede, numit astfel după el forță Arhimede. Buoyancy forță are formula:
unde F # 913; - Arhimede forță, # 961; f - densitatea fluidului în care este scufundat corpul, g = 9,8 m / s 2 vm - volumul corpului.
Dacă cufundat modificări de volum, iar apoi forta ascensionala se va schimba, acționând asupra organismului. Apoi ultima formula ia forma diferențială:
Dar ceea ce este centrul de flotabilitate? Acest punct care este centrul de greutate al fluidului deplasat. Ie În cazul în care corpul la fața locului a fost de fluid, atunci acest volum al lichidului ar fi centrul de greutate - acest loc este centrul de flotabilitate al organismului. Centrul de flotabilitate situat în centrul geometric al volumului scufundat al corpului, în timp ce centrul de greutate este întotdeauna situat în centrul geometric al corpului, deoarece Densitatea în interiorul solid poate fi distribuit neuniform.
Deci, principiul lui Arhimede este formulat după cum urmează: Pe corp scufundat într-un lichid, o forță egală cu greutatea fluidului deplasate și aplicat centrul de flotabilitate al organismului.
Din balanța de forțe care acționează asupra unui corp scufundat într-un fluid, ușor pentru a obține condiții de înot tel:
• Dacă FT = FA. atunci corpul este plutește la nivelul la care aceste forțe devin egale.
Fig. 2 direcții posibile
Fig. 1 arată că forța lui Arhimede îndreptate vertical în sus. Și în cazul în care corpul din toate părțile de lichid, FA are exact această direcție. Cu toate acestea, în cazul în care organismul dintre fundul și nici un strat de apă (adică, corpul se potrivește perfect pe cm dne-. 2), forța Arhimede este îndreptată perpendicular pe suprafața de jos.
Figura 3 prezintă experiența de a confirma mai sus
Fig. 3, a spus declarația. Partea de jos a recipientului de sticlă
acoperit cu un strat subțire de parafină. Acesta a pus
o bucată de ceară cu o bază netedă și cu atenție
Apa este turnată în vas. Nu este o bucată de ceară
plutește la suprafața apei, deși densitatea
este mai mică decât densitatea apei. Puțin înclinarea navei,
puteți obține o bucată de ceară pentru a merge mai departe
de jos, dar nu fluctuează. Dar, dacă înclinați piesa de ceara, astfel încât apa a pătruns sub suprafața sa inferioară, flotabilitatea va determina ceara să plutească pe verticală. Este cunoscut faptul că submarinul, care sa format pe teren moale, și, uneori, nu mă pot rupe de ea, chiar eliberând complet tancurile de balast lor din apă. Acest lucru se datorează și faptului că apa nu poate pătrunde corpul navei, snoozing aproape de sol.