Der geniale Archimedes wuchs in einer Familie von Mathematikern auf,erhielt eine gute Ausbildung in Alexandria und verbrachte sein ganzes Leben in der sizilianischen Stadt Syrakus. Er wurde zum Begründer der theoretischen Mechanik, arbeitete erfolgreich an der Problematik der Flächen- und Volumenbestimmung verschiedener Figuren und Körper. Erinnern Sie sich oft an seinen berühmten Satz "Gib mir einen Punkt der Unterstützung, und ich werde die Erde drehen!" Und der Ausruf von "Eureka!" Als er das Gesetz entdeckte, später nach ihm benannt. Aber darüber hinaus war er ein hervorragender Wissenschaftler auf dem Gebiet der Geometrie und Mechanik, und seine technischen Errungenschaften waren erstaunlich Zeitgenossen Mut Ideen und gute Ergebnisse. Er baute ein Katapult mit vysokopritselnym wirft das System seinen quader Armmechanismus des Schiffes über dem Wasser zu heben erlaubt und sie erfand ein Block solntseotrazhayuschih Spiegel die römische Flotte während der Belagerung Syracuse verbrannt.
Unter anderen Entdeckungen, die Geschichte verbindetMit dem Namen dieses brillanten Wissenschaftlers blieb die Stärke von Archimedes für immer in der Physik. Diese Entdeckung wurde mit einem praktischen Bedürfnis verbunden: Es wurde verlangt, die Ehrlichkeit der Juweliere zu bestimmen, die die Krone für König Hiero II produzierten. Was jetzt als spezifisches Gewicht bezeichnet wird, war schon damals bekannt, aber wie man das Volumen eines solchen komplexen Produkts bestimmen kann, war unverständlich. Die Legende verbindet hartnäckig die Entdeckung des Archimedes-Gesetzes mit der Annahme eines Bades durch einen Wissenschaftler. Das Wesen der Entdeckung liegt in der Tatsache, dass der Körper in der Flüssigkeit wirkt Auftrieb des Archimedes, deren Definition ist Gegenstand besonderer Aufmerksamkeit von Designern der Schwimmtechniken, Geräte in Flüssigkeiten arbeiten, unter Wasser, als auch Objekte Luftfahrt - Luftballons, Sonden, Luftschiffe, usw. .
Die klassische Formulierung des Gesetzes sagt diese KraftArchimedes ist gleich dem Gewicht der Flüssigkeit, die durch den Körper, der darin eingetaucht ist, verdrängt wurde. Unter dieser Definition wird die Formel sehr einfach beschrieben: Wenn wir annehmen, dass das Volumen des in die Flüssigkeit eingetauchten Körpers 0 ist und das spezifische Gewicht der Flüssigkeit p ist, dann ist ihr Produkt die gewünschte archimedische Kraft. Die Formel für seine Berechnung lautet wie folgt:
Φα = ρ * 0
Sehr oft gibt es eine Versuchung zu entlarvenÜberprüfung des Gesetzes von Archimedes in Bezug auf Gase - die Dichte von Flüssigkeiten und Gasen ist zu unterschiedlich. Für Skeptiker gibt es ein ziemlich einfaches Experiment. In der Box mit der Möglichkeit, Luft zu pumpen, legen wir auf die Waage eine große Kugel, zum Beispiel Glas, und gleichen das Metallgewicht aus.
In der Luft wird also das Gewicht des Balls durch das Gewicht des Gewichtes ausgeglichenWir können die Gleichung schreiben Objekte sind ausgeglichen. Wenn wir zunächst annehmen, dass das Archimedes-Gesetz gültig ist, dann wirkt die Kraft von Archimedes Φι und Φ2 auf den Ball und das Gewicht, und dann kann die Gleichgewichtsbedingung auf eine andere Weise umgeschrieben werden:
Pm = Pmi - $ m und Pi = Pi, - Pi, wobei Pi und Pi das Gewicht des Balls und das Gewicht in der Leere sind. Dann handeln wir so, wie wir es in der Schule gelernt haben: Pmi - Pi = Pi1 - P2, woher Pm1 = Pi1 - Pi + Pi = Pi + (Pi - F2).
Das Ding bleibt klein: Es ist notwendig, den Inhalt der Schubkräfte für die Kugel und die Hantel anzugeben: Φω = p * Ow und Φι = p * Og.
Wir machen Substitutionen der Werte der Schubkräfte in den Ausdruck für Pm.
Pm1 = Pr1 - Φ1 + Φω = Pr1 + (p * Ow - p * Og) = Pr1 + p * (Oy - O2).
Schließlich erhalten wir für das Gewicht des Balles in der Leereein Ausdruck, der, vorausgesetzt, dass Ow> Og, keinen Zweifel lässt: das Gewicht des Balls in der Leere ist größer als das Gewicht der Hantel, obwohl sie in der Luft ausgeglichen sind: Pm1 = Pr1 + p * (Gm - G2).
Der Grund für diese Schlussfolgerung ist, dass die Archimedes Krafthängt vom spezifischen Gewicht der Luft und dem Volumen des Balles ab. In unserem Fall ist es sehr einfach, diese Schlussfolgerung zu überprüfen - Sie müssen die Luft aus der Box evakuieren. Wenn dies geschehen ist, dann können Sie sich selbst davon überzeugen, dass Gesetz das Gesetz ist, und es ist immer und überall - sowohl in Flüssigkeiten als auch in Gasen. Bestätigung dafür wird ein abgesenktes, vorher ausgewogenes Gewicht, ein Ball sein.
Das Gerät, dessen Existenz -Eine kontinuierliche Demonstration des Archimedes-Gesetzes in all seinen Erscheinungsformen ist ein U-Boot. Die Regulierung des Gewichts eines Schiffes zur Realisierung aller Bewegungsvarianten mit Hilfe von Ballasttanks ist ein anschauliches Beispiel für den praktischen Nutzen einer sehr alten Entdeckung unter modernen Bedingungen.
