Плавучесть и закон Архимеда
На тело в жидкости действует направленная вверх выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости. Это объясняет плавание, погружение и кажущуюся потерю веса.
Закон Архимеда
Выталкивающая сила равна ρfluid × Vdisplaced × g. Если она превышает вес тела, тело всплывает; иначе тонет.
Плавание против погружения
Средняя плотность решает судьбу тела: объекты менее плотные, чем жидкость, плавают с частью объёма под водой, пока вес вытесненной жидкости не сравняется с их весом.
Исследуйте плавучесть интерактивно
Поместите объекты в зону жидкости, нажмите Play и считывайте выталкивающую силу и вытеснение в реальном времени, меняя плотность и объём.
Закон Архимеда
Когда тело находится в жидкости, оно вытесняет часть жидкости. Жидкость отвечает направленной вверх силой, равной весу вытесненной жидкости. Если этот толчок вверх может уравновесить собственный вес тела, оно всплывает; если тело слишком тяжело для вытесняемой им жидкости — тонет.
F_b = ρ · V · g
- ρ — плотность жидкости (kg/m³): масса жидкости на единицу объёма
- V — вытесненный объём (m³): объём жидкости, который тело вытеснило
- g — ускорение свободного падения (m/s²): гравитационное ускорение, тянущее всё вниз
Блок вытесняет 0.002 кубических метра воды. Плотность воды 1000 килограммов на кубический метр. С какой выталкивающей силой вода действует в ответ?
- ρ = 1000 kg/m³
- V = 0.002 m³
- g = 9.8 m/s²
- F_b = ρ · V · g
- F_b = 1000 kg/m³ · 0.002 m³ · 9.8 m/s²
F_b = 19.6 N