Плаваемост и плаваемост

Ако тялото е в течност или в газ, изглежда теглото му е намалено. Това явление се нарича статична плаваемост, силата, насочена срещу силата на тежестта, се нарича плаваемост. За тяло, което е в течност или в газ:
Силата на плаваемост, действаща върху тялото, е равна на теглото на количеството течност или газ, изместени от него (закон на Архимед).
Тялото потъва, витае, се издига или плува, в зависимост от съотношението между тежестта, действаща надолу, и силата на повдигане, действаща нагоре.

Гравитационно налягане и контактно налягане

# Контактно налягане # силно налягане # паскал # мечка # атмосфера # въздушно налягане # плътност

Ако тялото е в течност или в газ, изглежда теглото му е намалено. Това може да бъде доказано експериментално чрез прикрепване на тяло към пружинен динамометър, определяне на теглото му и след това потапяне на тялото във вода. След това на динамометъра се показва сила, която е значително по-малка от тежестта. Следователно една сила трябва да противодейства на теглото на тялото в течността или в газа. Тази сила се нарича Плаваемост

F A, самият външен вид тласък.

Причина за плаваемост

Причината за създаването на плаваемост е различното гравитационно налягане p на различни дълбочини h (фиг. 2).

Поради зависимостта на гравитационното налягане от дълбочината се прилага следното: p 2> p 1 За A 1 = A 2, следното се отнася за силите на натиск поради F = p ⋅ A: F 2> F 1 Силата на плаваемост, действаща върху тялото, е: FA = F 2 - F 1

Закон Архимед

Силата на плаваемост върху тялото е толкова по-голяма, колкото по-голям е неговият потопен обем. В същото време обемът на потопеното тяло измества също толкова голям обем течност. Изместената течност има определено тегло, което е по-голямо, толкова по-голям е нейният обем. Това води до връзка между силата на плаваемост върху тялото и теглото на изместената от него течност или газ. Тази връзка е описана от закона на Архимед. Казано е:

За тяло, което се намира в течност или в газ, се прилага следното: Силата на плаваемост, действаща върху тялото, е равна на теглото на количеството течност или газ, изместено от него.

Този закон е създаден за първи път от АРХИМЕД от Сиракуза
(287 пр. Н. Е. - 212 пр. Н. Е.) Открит. Теглото на изместената течност зависи от нейната маса. Масата на течност или газ от своя страна зависи от плътността и обема, така че може да се формулира и:

The Плаваемост е още по-голямо,

колкото по-голям е обемът на изместената течност или газ и
толкова по-голяма е плътността на изместеното вещество.

Тези взаимоотношения могат да бъдат представени и под формата на уравнение. Следното се отнася за силата на плаваемост, действаща върху тялото в течности и газове:

F A = ρ ⋅ V ⋅ g ρ Плътност на изместеното вещество V Обем на потопеното тяло (= изместен обем) g Коефициент на позицията (ускорение поради гравитацията)

Значение на плаваемостта

Основното значение на плаваемостта е, че зависи от това дали тялото потъва, плава, издига се или плува във вода или въздух. Това играе роля в много области на природата, технологиите и ежедневието, както показват следващите примери.

За риба изгодно е, ако те плуват под вода, т.е. нито се издигат, нито потъват сами. Това се постига чрез плувния мехур. В него има толкова много въздух, че силата на повдигане е също толкова голяма, колкото и теглото.

В Кораби конструкцията трябва да бъде такава, че да плават безопасно. За да е така, силата на плаваемост трябва да бъде толкова голяма, че корабът да изпъква достатъчно далеч от водата, дори когато е напълно натоварен.

В плувам В различните водни басейни може да се види, че плаваемостта зависи от това дали водата е солена или не. Плаваемостта в солената вода е значително по-голяма, отколкото в сладката. Там плуването е по-лесно. Това е свързано с факта, че плътността на солената вода е по-голяма от тази на прясната вода и при същия обем на тялото силата на плавателност в солената вода е по-голяма от тази в сладката вода.
Плаваемостта също е от решаващо значение за транспортиране на семена, летене с балони и дирижабли, шофиране на подводници или гмуркане.

Потъване, плаване, издигане и плуване на тела
В зависимост от това колко голямо е теглото F G на дадено тяло и силата на плаваемост F A, действаща върху него в обратна посока, тялото може да потъне, да се носи, да се издига или да плува в течност или в газ. Силата на плаваемост е равна на теглото на количеството течност или газ, изместени от тялото (закон на Архимед).

Тяло мивки надолу, ако теглото е по-голямо от плаваемостта.
Пример: лист хартия във въздуха.
Тяло плува на определена дълбочина или височина, ако силата на тежестта е също толкова голяма, колкото силата на плаваемост.
Пример: риба на определена дълбочина.
Тяло се увеличава нагоре, ако силата на тежестта е по-малка от силата на повдигане.
Пример: топка, която се избутва под водата.
Тяло плува, когато силата на тежестта е толкова голяма, колкото силата на плаваемост, с част от тялото извън течността.
Пример: гумена лодка или въздушен матрак

Условията за потъване, плаване, издигане или плуване на тела също могат да бъдат описани с помощта на плътностите на тялото и течността или газа. За целта трябва да се направят следните съображения: Сила на тежестта на тялото зависи от неговата маса, която от своя страна зависи от неговата плътност и обем.

Прилага се следното: F G = m K r r p e r ⋅ g = ρ K r p e r ⋅ V K r p e r ⋅ g

Теглото на изместеното вещество и по този начин силата на плаваемост зависи от плътността и обема на въпросното вещество, напр. Б. вода или въздух, в зависимост.
Прилага се следното: F A = m F l ⋅ g = ρ F l ⋅ V F l ⋅ g

Тъй като обемът на потопеното тяло и този на изместеното вещество са еднакви, връзката между двете сили се определя от плътността на тялото и плътността на веществото, независимо дали тялото потъва, плава, издига се или плува. Трябва да се отбележи, че средната плътност винаги трябва да се има предвид за тялото.
Така че z. Б. кораб, изработен от стомана с тежък товар, тъй като средната му плътност е по-малка от тази на водата. Стоманата и със сигурност също корабният товар имат по-висока плътност от водата, но трябва да имате предвид, че в кораба има много кухини с въздух, така че средната плътност на кораба е по-малка от тази на водата.
Всички връзки са показани в преглед на Фигура 5.
Дадени са и примери. Формулировките и примерите се отнасят до водата. Те обаче се прилагат и за всякакви други течности и за газове, по-специално и за въздуха.