Arquimedes brilhantes cresceram em uma família de matemática,recebeu uma excelente educação em Alexandria e viveu toda a sua vida na cidade siciliana de Siracusa. Ele se tornou o fundador da mecânica teórica, trabalhou com sucesso nas tarefas de encontrar a área de superfície e volume de várias figuras e corpos. Muitas vezes lembro de sua famosa frase "Dá-me um ponto de apoio, e eu vou virar a Terra!" E a exclamação "Eureka!", Quando ele descobriu a lei, mais tarde nomeado após ele. Mas, além disso, ele era um cientista excepcional no campo da geometria e da mecânica, e suas realizações de engenharia foram surpreendentes para seus contemporâneos com ousadia de idéias e a grandeza dos resultados. Ele construiu catapultas com arremesso de alta pontaria, o sistema de seus mecanismos de alavanca de bloqueio permitiu levantar o navio acima da água, e o bloco de espelhos que refletem o sol, inventado por ele, queimou a frota romana durante o cerco a Siracusa.
Среди прочих открытий, которые история связывает com o nome desse cientista brilhante, em física permaneceu para sempre o poder de Arquimedes. Essa descoberta estava associada à necessidade prática: era necessário determinar a honestidade dos joalheiros que faziam a coroa para o rei Hieron II. O que agora é chamado de gravidade específica já era bem conhecido na época, mas como determinar o volume de um produto tão complexo não estava claro. A lenda teimosamente associa a descoberta da lei de Arquimedes com o cientista tomando banho. A essência da descoberta reside no fato de que a força flutuante de Arquimedes atua sobre o corpo em fluidos, cuja definição é objeto de atenção especial de projetistas de equipamentos de natação, dispositivos que operam em líquidos, debaixo de água, bem como objetos aeronáuticos - balões, sondas, dirigíveis etc. .
A formulação clássica da lei afirma que a forçaArquimedes é igual ao peso do fluido que o corpo imerso nele deslocou. Sob esta definição, a fórmula é escrita com muita facilidade: se assumirmos que o volume de um corpo imerso em um líquido é igual a O, e a gravidade específica de um líquido é p, então seu produto será a força desejada de Arquimedes. A fórmula para seu cálculo é escrita da seguinte maneira:
Fa = p * O
Muitas vezes é a tentação de exporVerificando a lei de Arquimedes em relação aos gases - as densidades de líquido e gás diferem muito. Para os céticos, há um experimento bastante simples. Na caixa com a possibilidade de bombear ar, vamos colocar uma bola grande, como uma bola de vidro, na balança e equilibrá-la com um peso de metal.
Assim, no ar, o peso da bola é equilibrado pelo peso do peso epodemos escrever a igualdade Рш = Pr é verdade, desde itens balanceados. Se inicialmente se assume que a lei de Arquimedes é válida, então Arquimedes força Fsh e Phg a agir sobre a bola e o peso, e então a condição de equilíbrio pode ser reescrita de maneira diferente:
Рш = Рш1 - Фш e Рг = Рг1 - Фг, onde Рш1 e Рг1 é o peso da bola e os pesos no vazio. Em seguida, agimos como a escola ensinou: Рш1 - Фш = Рг1 - Фг, de onde Рш1 = Рг1 - +г + Фш = Рг1 + (Ф ш - Фг).
O caso é deixado para pequeno - é necessário revelar o conteúdo das forças de empuxo para a bola e o peso: Fsh = p * Osh e Fg = p * Og.
Fazemos substituições das forças de flutuação na expressão para Psh1.
Рш1 = Рг1 - +г + Фш = Рг1 + (p * Osh - p * Og) = Pr1 + p * (Osh - Og).
Finalmente, ficamos com o peso da bola no vaziouma expressão que, dado que Osh> Og, não deixa dúvidas: o peso da bola no vazio é maior que o peso do peso, apesar de estarem equilibrados no ar: Pm1 = Pr1 + p * (Osh - Og).
A razão para esta conclusão é que o poder de Arquimedesdepende da gravidade específica do ar e do volume da bola. No nosso caso, é muito fácil verificar essa conclusão - você precisa bombear o ar para fora da caixa. Se você fizer isso, pode certificar-se com seus próprios olhos de que a lei é a lei, e é executada sempre e em toda parte - tanto em líquidos quanto em gases. A confirmação disto será uma bola rebaixada, previamente balanceada.
Um dispositivo cuja própria existência édemonstração contínua da lei de Arquimedes em todas as suas manifestações, é um submarino. A regulação do peso da embarcação para a realização de todas as variantes de movimento usando tanques de lastro é um exemplo vívido da aplicação prática de uma descoberta muito antiga em condições modernas.
