Архимедова сила
В данном параграфе рассматривается явление выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Этот закон был впервые описан древнегреческим учёным Архимедом. Сила, направленная вверх, появляется из-за разности давлений на верхнюю и нижнюю части погружённого тела. Экспериментально доказано, что выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости или газа.
При погружении тела в воду, его вес уменьшается, так как на него действует выталкивающая сила, направленная вверх. Эксперимент, проведённый с цилиндром и водой, показал, что стрелка-указатель поднимается, фиксируя уменьшение веса погружённого тела. Если часть тела находится над поверхностью воды, то выталкивающая сила зависит только от объёма погружённой части.
Закон Архимеда гласит, что на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненного объёма жидкости. Эта сила объясняет, почему тела легче поднимать в воде, чем на воздухе. Сила зависит от плотности жидкости и объёма тела, погружённого в жидкость или газ.
Для полного объяснения закона используется формула Fa=ρVg, где ρ – плотность жидкости, V – объём тела, g – ускорение свободного падения. Чем больше объём тела, тем выше выталкивающая сила. Если плотность жидкости больше плотности тела, то тело будет всплывать.
Закон Архимеда имеет широкое применение: он объясняет поведение тел в воде, движение подводных судов и воздушных шаров. Выталкивающая сила помогает понять, почему некоторые объекты плавают на поверхности, а другие тонут. Этот закон используется для расчёта плавучести кораблей и подводных лодок, а также при проектировании воздушных шаров.