force de flottabilité

Faisons une expérience simple: prendre une petite boule de caoutchouc gonflé et « incrustée » dans l'eau. Si la profondeur d'immersion est même 1-2 mètres, il est facile de voir que son volume est réduit, par exemple, sur tous les côtés de la balle à sertir une force. On dit généralement qu'il ya une pression hydrostatique « coupable » – A forces physiques agissant sur les fluides stationnaires corps immergés. les forces hydrostatiques agissant sur le corps de tous les côtés, et leur résultante, appelée la force d'Archimède, appelés encore l'éjection, ce qui correspond à la direction de son effet sur le corps immergé dans un fluide.

Archimedes a découvert sa loi purement expérimentale, et sa justification théorique a attendu près de 2000 ans avant Pascal a découvert la loi de hydrostatiques pour liquide stationnaire. Selon cette loi, la pression transmise à travers le fluide dans toutes les directions, indépendamment de la zone sur laquelle il agit sur tous les plans délimitant le liquide, et sa valeur est proportionnelle à la surface S et P le long de celle-ci la normale. Pascal a ouvert et vérifié la loi sur l'expérience en 1653. Selon lui, sur la surface d'un corps immergé dans le liquide de tous côtés par la pression hydrostatique.

Supposons que récipient avec de l'eau sous la forme d'un cube profondeur immergée corps H à L – distance depuis la surface de l'eau à la face supérieure. Lorsque cette limite inférieure est d'une profondeur H + L. Le vecteur de force F1, agissant sur la face supérieure est dirigée vers le bas et F1 = r * g * H * S, où r – densité du liquide, g – accélération de la pesanteur.

Le vecteur force F2, exercée sur le plan inférieur vers le haut, et sa valeur est donnée par F2 = R * g * (H + L) * S.

Les vecteurs de forces agissant sur des surfaces latérales mutuellement équilibrées, de sorte que par la suite exclus de l'étude. la force de flottabilité F2> F1 et dirigé de bas en haut, et fixés à la face inférieure du cube. Définir la valeur F:

F = F2 – F1 = r * g * (H + L) * S – r * g * H * S = r * g * L * S

On notera que L * S – .. est le volume d'un cube V, et m à r * g = p représente l'unité de poids de fluide, alors le poids de la formule de la force d'Archimède détermine le volume de fluide égal au volume du cube, à savoir Ceci est précisément le poids du liquide déplacé par le corps. Il est intéressant de parler du principe d'Archimède est possible que pour l'environnement, où il y a la force de gravité – en impesanteur, la loi ne fonctionne pas. Enfin, la formule de la loi d'Archimède est la suivante:

F = P * V, où p – densité du liquide.

la force d'archimède peut servir de base pour l'analyse des corps de flottabilité. La condition d'analyse est le rapport entre le corps de poids chargé Pm et Pf poids de liquide avec un volume égal au volume du corps immergé dans le liquide. Si Pm = Px, le corps flottant dans le liquide, et si Pr> Pf, les puits de corps. Dans le cas contraire, le corps apparaît comme la force de flottabilité est égale au poids de la partie évidée éjecté du corps de l'eau.

Le principe d'Archimède et son utilisation a une longue histoire dans la technologie, en commençant par l'exemple classique de l'utilisation de tous connus et les installations flottantes à des ballons et dirigeables. Ici, il a joué un rôle que le gaz fait référence à un état de la matière qui est tout à fait fluide Simule. Ainsi, dans l'environnement d'air à une force de poussée de l'objet actif apparenté identique à celle du liquide. Les premières tentatives pour effectuer un vol en montgolfière ont des frères Montgolfier – ils ont rempli un ballon avec de la fumée chaude, de sorte que le poids d'un prisonnier dans un ballon à air était inférieur au poids du même volume d'air froid. Ce fut la cause de l' ascenseur, et sa valeur a été définie comme la différence de poids des deux volumes. Une autre amélioration a été brûleur de ballons, qui chauffe l'air en continu à l'intérieur du ballon. Il est clair que la gamme dépend de la longueur du brûleur. Plus tard dirigeables utilisés pour le remplissage d'un gaz ayant une densité inférieure à celle de l'air.