/ / Forța Archimedes

Arhimede forțează

Гениальный Архимед рос в семье математика, a primit o educație excelentă în Alexandria și a trăit toată viața în orașul sicilian Syracuse. El a devenit fondatorul mecanicii teoretice, a lucrat cu succes la sarcinile de a găsi suprafața și volumul diferitelor figuri și corpuri. Adesea amintiți-vă faimoasa sa frază "Dă-mi un punct de sprijin și voi întoarce Pământul!" Și exclamația "Eureka!", Când a descoperit legea, a fost numit mai târziu după el. Dar, în plus, a fost un om de știință remarcabil în domeniul geometriei și mecanicii, iar realizările sale inginerie au fost surprinzătoare pentru contemporanii săi cu îndrăzneală de idei și grandoarea rezultatelor. El a construit catapulte cu aruncări înalte, sistemul mecanismelor sale de blocare a permis ca nava să fie ridicată deasupra apei și blocul de oglinzi reflectoare de soare inventate de el a ars flota romană în timpul asediului din Siracuza.

Printre alte descoperiri pe care istoria le conecteazăcu numele acestui strălucit om de știință, în fizică a rămas pentru totdeauna puterea lui Arhimede. Această descoperire a fost asociată cu o nevoie practică: trebuia să se stabilească onestitatea bijutierilor care au făcut coroana pentru regele Ieron al II-lea. Ceea ce se numește acum gravitatea specifică era deja bine cunoscut la acel moment, dar modul de determinare a volumului unui astfel de produs complex nu era clar. Legenda își asociază cu încăpățânare descoperirea legii lui Archimedes cu omul de știință care face baie. Esența descoperirii constă în faptul că forța plutitoare a lui Archimedes acționează asupra corpului în lichid, definirea căruia este subiectul unei atenții deosebite a proiectanților echipamentului de înot, a dispozitivelor care funcționează în lichide, sub apă, precum și a obiectelor aeronautice - baloane, sonde, aeronave etc. .

Formularea clasică a legii afirmă această forțăArhimede este egal cu greutatea fluidului pe care corpul scufundat în el a fost deplasat. Sub această definiție, formula este scrisă foarte ușor: dacă presupunem că volumul unui corp scufundat într-un lichid este egal cu O și greutatea specifică a unui lichid este p, atunci produsul său va fi forța dorită a lui Archimedes. Formula pentru calculul acesteia este scrisă după cum urmează:

Fa = p * O

Очень часто возникает соблазн подвергнуть verificarea legii lui Archimedes în legătură cu gazele - densitățile lichidului și gazelor diferă prea mult. Pentru sceptici există un experiment destul de simplu. În cutia cu posibilitatea de pompare a aerului, vom plasa o balon mare pe cântare, de exemplu, o sticlă, și o balansăm cu o greutate metalică.

Deci, în aer greutatea mingii este echilibrată de greutatea greutății șiputem scrie egalitatea Рш = Pr este adevărată, deoarece elemente echilibrate. Dacă se presupune inițial că legea lui Archimedes este valabilă, atunci Arhimede forțează Fsh și Phg să acționeze asupra mingii și greutății, iar apoi condiția de echilibru poate fi rescrisă diferit:

Рш = Рш1 - Фш și Рг = Рг1 - Фг, unde Рш1 și Рг1 reprezintă greutatea mingii și greutățile din spațiul gol. Apoi, acționăm ca școala predată: Рш1 - Фш = Рг1 - Фг, de unde Рш1 = Рг1 - Фг + Фш = Рг1 + (Ф ш - Фг).

Cazul este lăsat pentru mici - este necesar să se prezinte conținutul forțelor de împingere pentru minge și greutatea: Fsh = p * Osh și Fg = p * Og.

Facem substituții ale valorilor forțelor de împingere în expresia pentru Psh1.

(P * Osh - p * Og) = Pr1 + p * (Osh - Og).

În cele din urmă, ajungem pentru greutatea mingii în golo expresie care, dat fiind faptul că Osh> Og, nu lasă nici o îndoială: greutatea bilei în gol este mai mare decât greutatea greutății, deși sunt echilibrate în aer: Pm1 = Pr1 + p * (Osh - Og).

Motivul acestei concluzii este că puterea lui Arhimededepinde de gravitatea specifică a aerului și de volumul bilei. În cazul nostru, verificarea acestei concluzii este foarte simplă - trebuie să pompați aer din cutie. Dacă se face acest lucru, atunci se poate vedea de prima dată că legea este legea și ea este întotdeauna și peste tot îndeplinită - atât în ​​lichid, cât și în gaze. Confirmarea acestui lucru va fi o minge care a căzut, echilibrată anterior de o greutate.

Un dispozitiv a cărui existență estedemonstrația continuă a legii lui Archimedes în toate manifestările sale este un submarin. Reglarea greutății navei pentru realizarea tuturor variantelor de mișcare cu ajutorul rezervoarelor de balast este un exemplu viu al aplicării practice a unei descoperiri foarte vechi în condiții moderne.

a placut:
0
Postări populare
Dezvoltarea spirituală
alimente
y