Felhajtóerő

Csináljunk egy egyszerű kísérletet: egy kis felfújt gumilabda és a „beágyazott” a vízben. Ha merülési mélység még 1-2 méter, akkor könnyen belátható, hogy a térfogata csökken, azaz a minden oldalról a labda krimp valamilyen erő. Ez általában azt mondta, hogy vannak „bűnös” hidrosztatikus nyomás - A ható fizikai erőket álló folyadékok Merülőtest. Ható hidrosztatikus erők a test minden oldalról, és azok így kapott, ismert, mint az Arkhimédész-erő, még az úgynevezett ejekciós, amely megfelel az irányt a hatása a test folyadékba merítve végezzék.

Archimedes felfedezte jog pusztán kísérleti és elméleti igazolása várta közel 2000 évvel ezelőtt fedezték fel Pascal törvénye hidrosztatikai helyhez folyadék. E törvény szerint, a nyomás keresztül továbbítják a folyadékot minden irányban, függetlenül a terület, amelyen hat valamennyi sík határoló a folyadék, és értéke arányos a felület P és S mentén normális hozzá. Pascal nyitni, és ellenőrizni a törvény tapasztalat 1653. Elmondása szerint, a felszínen a test elmerül a folyadék minden oldalról a hidrosztatikai nyomás.

Tegyük fel, hogy a hajó vízzel formájában merített testre kocka H mélysége az L - távolság a vízfelszín és a felső felületre. Amikor ez az alsó korlát a mélység H + L. A erő vektor F1, ható a felső oldalát lefelé irányul, és F1 = r * g * H * S, ahol R - folyadék sűrűsége, g - gyorsulás a gravitáció.

A vektor F2 erő, kifejtett az alsó síkon felfelé, és az értéke adja meg F2 = r * g * (H + L) * S.

A vektorok ható erők oldalán felületek kölcsönösen kiegyensúlyozott, így később kizártak venni. Felhajtóerő F2> F1, és irányított alulról felfelé, és a csatolt az alsó felülethez a kocka. Adjuk érték F:

F = F2 - F1 = r * g * (H + L) * S - r * g * H * S = r * g * L * S

Megjegyezzük, hogy az L * S - .. az a térfogat egy kocka V, és m a r * g = p jelentése a folyadék tömeg egység, akkor a képlet súlya archimedesi erő határozza meg a folyadék térfogata egyenlő a térfogatának a kocka, azaz Pontosan ez a súlya a kiszorított folyadék által a szervezetben. Érdekes, hogy beszélni Arkhimédész törvénye csak akkor lehetséges, a környezet, ahol a gravitációs erő - a feltételek a súlytalanság, a törvény nem működik. Végül, a képlet a törvény Arkhimédész a következő:

F = p * V, ahol p - folyadék fajsúlya.

Archimedesi erő szolgálhat alapjául az elemzés a felhajtóerő szervek. A feltétel az analízishez az arány a tömeg test betöltött Pm és Pf tömeg folyadék térfogata megegyezik a hangerőt a merítjük a folyadék belsejében. Ha Pm = Px, a test lebeg a folyékony, és ha Pr> Pf, a test süllyed. Ellenkező esetben, a test alakul, mint a felhajtóerő egyenlő a súlya a kilökött bemélyedő rész a víztest.

Arkhimédész törvénye és alkalmazása régóta a technológia, kezdve a klasszikus példa az összes ismert és az úszó létesítmények léggömbök és léghajók. Itt is szerepet játszott, hogy a gáz utal a halmazállapot, ami elég folyadékot szimulálja. Így, a levegőben környezetben semmilyen tárgyat felhajtóerő ható erő hasonlít ugyanaz, mint a folyékony. Az első próbálkozások, hogy légi ballon repülés vette Montgolfier fivérek - megtöltötték a ballon meleg füst, hogy a tömeg egy fogoly egy hőlégballon volt kevesebb, mint a súlya azonos mennyiségű hideg levegő. Ez volt az oka a lift, és annak értékét úgy definiáljuk, mint a különbség a súlya a két kötetben. A további javulás volt lufi égő, amely folyamatosan melegíti a levegőt a léggömb. Egyértelmű, hogy a tartomány függ a hossza az égő. Később léghajók kitöltésére használható gáz sűrűsége kisebb, mint a levegőé.