Плавучість і закон Архімеда
Тіло в рідині відчуває виштовхувальну силу, що дорівнює вазі витісненої рідини. Це пояснює плавання, занурення та видиму втрату ваги.
Закон Архімеда
Виштовхувальна сила дорівнює ρрідини × Vвитісненої × g. Якщо вона перевищує вагу тіла, воно плаває; інакше — тоне.
Плавання проти занурення
Середня густина визначає долю: тіла, менш густі за рідину, плавають, частково занурившись, поки витіснена рідина не зрівноважить їхню вагу.
Дослідіть плавучість інтерактивно
Помістіть тіла в зону рідини, натисніть «Запустити» та зчитуйте виштовхувальну силу й витіснення наживо, змінюючи густину та об'єм.
Закон Архімеда
Коли тіло занурене в рідину, воно витісняє частину рідини. Рідина відповідає висхідною силою, що дорівнює вазі витісненої рідини. Якщо цей висхідний поштовх може зрівнятися з вагою самого тіла, воно плаває; якщо тіло занадто важке для витісненої ним рідини — тоне.
F_b = ρ · V · g
- ρ — густина рідини (kg/m³): маса рідини на одиницю об'єму
- V — витіснений об'єм (m³): об'єм рідини, який тіло витіснило
- g — прискорення вільного падіння (m/s²): прискорення вільного падіння, що тягне все вниз
Блок витісняє 0.002 кубічного метра води. Густина води — 1000 кілограмів на кубічний метр. З якою виштовхувальною силою вода відштовхує назад?
- 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