Archimedes kraft

Genius Archimedes voksede op i en familie af matematik, fik en fremragende uddannelse i Alexandria og levede hele sit liv i den sicilianske by Siracusa. Han blev grundlægger af teoretisk mekanik, med succes arbejdet på problemet med at finde overfladearealet og volumen af forskellige former og organer. Ofte husker hans berømte sætning: "Giv mig et sted at stå, og jeg vil flytte jorden!" Og det udråbstegn "Eureka!" Da han åbnede loven, opkaldt efter hans navn. Men derudover var han en fremragende videnskabsmand inden for geometri og mekanik, og hans ingeniørmæssige bedrifter var forbløffende samtidens modet ideer og gode resultater. Han byggede en katapult med vysokopritselnym kaste systemet sin blok-arm mekanisme gør det muligt at løfte skibet over vandet, og de opfandt en blok solntseotrazhayuschih spejle brændte den romerske flåde under belejringen af Syracuse.

Blandt andet opdagelser, der forbinder historie med navnet på denne geniale videnskabsmand i fysik vil for evigt forblive Archimedes kraft. Dette fund var forbundet med de praktiske behov: der kræves for at bestemme juvelerer ærlighed, at lave en krone for kongen Hiero II. Det, der nu kaldes den vægtfylde, var velkendt selv i de dage, men hvordan at bestemme mængden af et så komplekst produkt, var det ikke klart. Legend forbinder den hårde åbning Archimedes' princip med at tage et bad forskerne. Essensen af opdagelsen ligger i det faktum, at legemet i fluidet virker opdrift Archimedes, hvis definition er genstand for særlig opmærksomhed af designere af svømning teknikker, enheder, der arbejder i væsker, under vandet, såvel som objekter luftfart - balloner, prober, luftskibe, etc. .

Den klassiske formulering af loven, at opdriften lig med vægten af væske, der fortrænger et organ nedsænket i den. Under denne definition formel tegn meget let: Hvis vi antager, at mængden af et legeme nedsænkes i en væske er lig med O, og andelen af væske - p, deres produkt er det ønskede Archimedes kraft. Formlen for sin beregning skrives på følgende måde:

F = p * Om

Meget ofte er det fristende at sætte på prøve Archimedes' princip med hensyn til gasser - for meget forskellig tæthed af væske og gas. For skeptikerne har en forholdsvis simpel eksperiment. I boksning, med luft evakuering sted på skalaer stor bold, for eksempel, glas og metal vægte for at balancere det.

Så i luften bolden vægt er afbalanceret med vægten af vægtene og kan skrive ligningen Pm = Pr tilfreds, fordi ting afbalanceret. Der i første omgang ud fra, at Archimedes princip er gyldig, så vægten på bolden og den kraft af Archimedes FSH og FG, og derefter ligevægtstilstand kan omskrives:

Pm = Rsh1 - FSH og Pr = WG1 - FG hvor Rsh1 WG1 og bold vægt og vægten i vakuum. Så vi fortsætter som underviste i skolen: Rsh1 - PN = WG1 - FG, hvor Rsh1 = WG1 - FG + Photoshop = WG1 + (F w - FG).

Nu skal vi - behov for at afsløre indholdet af opdrift kræfter til bolden og vægte: PN = p * Osh og FY = p * Gr.

Fremstilling af substitutions- værdier af opdriftskræfter i udtrykket for Rsh1.

Rsh1 = WG1 - FG + PN = WG1 + (p * Osh - p * Gr) = WG1 + p * (OSH - Oz).

Endelig får vi til vægten af bolden i den hule udtryk, der, i betragtning af, at Osh> Og, efterlader ingen tvivl: vægten af bolden i det tomme rum mere vægt til vægt, selv i luften og de er i balance: Rsh1 = WG1 + p * (Osh - Og ).

Årsagen til denne konklusion er, at Archimedes kraft afhænger af den specifikke vægt af luften og volumen af en kugle. I dette tilfælde skal du kontrollere denne konklusion er meget enkel - det er nødvendigt at pumpe luften ud af kassen. Hvis du gør dette, kan du personligt sørge for, at loven er loven, og det sker, når som helst og hvor som helst - både i flydende og i gas. Bevis for denne udelades, er tidligere afbalanceret vægte, bold.

Enhed, hvis eksistens - kontinuerlig demonstration af Archimedes' princip i alle dens former, er en ubåd. Regulering af vægten fartøj til realisering af alle rejsemuligheder hjælp ballasttanke - et levende eksempel på brug i praksis er meget gamle opdagelser i moderne forhold.