Закон Архимеда

Закон Архимеда

By Дарья Рева

Для газов, как и для жидкости, выполняется закон Паскаля. Следовательно, в обычных земных условиях на находящиеся в газе тела действует сила, выталкивающая их из газа.

Обнаружение силы, выталкивающей тело из жидкости

​Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, направлена противоположно силе тяжести, приложенной к этому телу.

выталкивающая сила, равная весу газа или жидкости в объёме погружённой части тела​

Архимед — древнегреческий учёный и инженер

Архимедова сила —

​Опыт. Нам понадобятся ёмкость с ручкой и груз в форме цилиндра.

1. Растяжение пружины динамометра отметим стрелкой на штативе (рис. A), она показывает вес тела в воздухе.

2. Подставим сосуд, наполненный жидкостью, до уровня отливной трубки (рис. B) и поместим в него цилиндр. 

3. После погружения цилиндра, вода выливается в мерный стакан. Её объём равен объёму цилиндрического груза (рис. B).

4. Стрелка динамометра поднимается вверх, растяжение пружины уменьшается, что соответствует уменьшению веса тела в жидкости (рис. C). В этом случае на цилиндр действует сила тяжести и сила Архимеда, направленная вверх.

5. Если в ведёрко вылить вытесненную из отливного стаканчика жидкость, то стрелка динамометра возвратится в начальное положение (рис. D).

​Вывод: выталкивающая сила, действующая на погружённое в жидкость тело, равна весу жидкости, вытесненной этим телом:

​

​

F_А=P_ж=m_ж⋅g

​

​

Сила, выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объёме тела. Это и есть закон Архимеда.

 

​Формулу можно записать в другом виде.

Выразим массу жидкости, вытесняемую телом, через её плотность и объём тела, погружённого в жидкость, тогда получим:

F_А=ρ_ж⋅V_т⋅g

​Сила Архимеда зависит:

• Плотности жидкости, в которую погружено тело

• Объема тела - той его части, которая погружена в жидкость

​Сила Архимеда НЕ зависит:

• Плотности погруженного тела

• Массы погруженного тела​

• Размеров сосуда

Multiple Choice

Выталкивающая сила действует

• на тела со стороны твёрдых тел

• только на тела, находящиеся в жидкости

• только на тела, находящиеся в газе

• на тела, находящиеся в жидкости или газе

Multiple Select

Действующая на тело сила Архимеда зависит от...

• от плотности тела

• от плотности жидкости и газа

• объёма тела, погружён­ного в жидкость

• объёма жидкости

Multiple Choice

На весы подвесили шары равной массы: стеклянный и стальной. Равновесие весов соблюдается.

Подумай, нарушится ли равновесие весов, если оба шара одновременно погрузить в воду.

• Нарушится

• Не нарушится

• Невозможно ответить на вопрос

Fill in the Blanks

Какая выталкивающая сила действует на брошенное в реку мраморное тело, если его объём равен 1,4 м³?

 

Принять g ≈ 10 Н/кг. Ответ дать в Ньютонах (указать только число)

Multiple Choice

В воздухе алюминиевая деталь растянула пружину динамометра с силой 7,4 Н, а в масле — с силой 4,2 Н. Какая выталкивающая сила действует на деталь в масле?

• 31,08 Н

• 3,2 Н

• 11,6 Н

• 1,7619 Н