Flotabilitate și flotabilitate în ajutoarele de învățare a lexicului studenților la fizică

Dacă un corp se află într-un lichid sau într-un gaz, greutatea acestuia pare să fie redusă. Acest fenomen se numește flotabilitate statică, forța îndreptată împotriva greutății se numește flotabilitate. Pentru un corp care se află într-un lichid sau într-un gaz, se aplică următoarele:
Forța de flotabilitate care acționează asupra unui corp este egală cu greutatea cantității de lichid sau gaz deplasate de acesta (legea lui Arhimede).
Un corp se scufundă, planează, se ridică sau înoată, în funcție de raportul dintre greutatea care acționează în jos și forța de ridicare care acționează în sus.

Presiunea gravitațională și presiunea de contact

# Presiunea de contact # presiunea grea # pascalul # ursul # atmosferele # presiunea aerului # densitatea

învățare

Dacă un corp se află într-un lichid sau într-un gaz, greutatea acestuia pare să fie redusă. Acest lucru poate fi dovedit experimental prin atașarea unui corp la un dinamometru cu arc, determinarea greutății acestuia și apoi scufundarea corpului în apă. O forță semnificativ mai mică decât greutatea este apoi afișată pe dinamometru. Prin urmare, o forță trebuie să contracareze greutatea corpului în lichid sau în gaz. Această forță se numește Plutire

F A, aspectul în sine impuls.

Cauza flotabilității

Cauza creării flotabilității este presiunea gravitațională diferită p la diferite adâncimi h (Fig. 2).

Datorită dependenței presiunii gravitaționale de adâncime, se aplică următoarele: p 2> p 1 Pentru A 1 = A 2, următoarele se aplică forțelor de compresiune din cauza F = p ⋅ A: F 2> F 1 Forța de flotabilitate care acționează asupra corpului este astfel: FA = F 2 - F 1

Legea lui Arhimede

Forța de flotabilitate pe un corp este mai mare cu cât volumul său scufundat este mai mare. În același timp, volumul corpului scufundat deplasează un volum la fel de mare de lichid. Lichidul deplasat are o anumită greutate mai mare, cu atât volumul său este mai mare. Aceasta are ca rezultat o relație între forța de flotabilitate pe corp și greutatea lichidului sau gazului deplasat de acesta. Această relație este descrisă de legea lui Arhimede. Se spune:

Pentru un corp care se află într-un lichid sau un gaz, se aplică următoarele: Forța de flotabilitate care acționează asupra corpului este egală cu greutatea cantității de lichid sau gaz deplasate de acesta.

Această lege a fost făcută pentru prima dată de ARHIMEDE din Siracuza
(287 î.Hr. - 212 î.Hr.) descoperit. Greutatea lichidului deplasat depinde de masa acestuia. Masa unui lichid sau a unui gaz este la rândul ei dependentă de densitate și volum, astfel încât se poate formula și:

Plutire este cu atât mai mare,

  • cu atât volumul de lichid sau gaz deplasat este mai mare și
  • cu cât densitatea substanței deplasate este mai mare.

Aceste relații pot fi reprezentate și sub forma unei ecuații. Următoarele se aplică forței de flotabilitate care acționează asupra corpului în lichide și gaze:

F A = ​​ρ ⋅ V ⋅ g ρ Densitatea substanței deplasate V Volumul corpului scufundat (= volumul deplasat) g Factorul de poziție (accelerația datorată gravitației)

Importanța flotabilității

Principala importanță a flotabilității este că depinde dacă un corp se scufundă, plutește, se ridică sau înoată în apă sau aer. Acest lucru joacă un rol în multe domenii ale naturii, tehnologiei și vieții de zi cu zi, după cum arată următoarele exemple.

Pentru peşte este favorabil dacă plutesc sub apă, adică nici nu se ridică, nici nu se scufundă singuri. Acest lucru se realizează prin vezica de înot. Există atât de mult aer în el încât forța de ridicare este la fel de mare ca și greutatea.

La Navele construcția trebuie să fie astfel încât să plutească în siguranță. Pentru ca acesta să fie cazul, forța de flotabilitate trebuie să fie atât de mare încât nava să iasă suficient de departe din apă chiar și atunci când este încărcată complet.

La înot În diferite corpuri de apă se poate observa că flotabilitatea depinde de dacă apa este sărată sau nu. Flotabilitatea în apa sărată este semnificativ mai mare decât în ​​apa dulce. Înotul este mai ușor acolo. Acest lucru are legătură cu faptul că densitatea apei sărate este mai mare decât cea a apei dulci și, prin urmare, forța de flotabilitate în apa sărată este mai mare decât cea din apa dulce cu același volum corporal.
Flotabilitatea este, de asemenea, de o importanță crucială atunci când transportați semințe, zboară cu baloane cu aer cald și dirijabile, conduceți submarine sau scufundați.

Corpurile se scufundă, plutesc, se ridică și înoată
În funcție de cât de mare este greutatea F G a unui corp și forța de flotabilitate F A care acționează asupra acestuia în direcția opusă, corpul se poate scufunda, pluti, ridica sau înota într-un lichid sau într-un gaz. Forța de flotabilitate este egală cu greutatea cantității de lichid sau gaz deplasate de corp (legea lui Arhimede).

  • Un corp chiuvete în jos dacă greutatea este mai mare decât flotabilitatea.
    Exemplu: foaie de hârtie în aer.
  • Un corp plutitoare la o anumită adâncime sau înălțime, dacă forța de greutate este la fel de mare ca forța de flotabilitate.
    Exemplu: pești la o anumită adâncime.
  • Un corp crește în sus dacă forța de greutate este mai mică decât forța de ridicare.
    Exemplu: o minge care este împinsă sub apă.
  • Un corp înoată, atunci când greutatea este la fel de mare ca flotabilitatea, cu o parte a corpului în afara lichidului.
    Exemplu: saltea cu barca sau saltea pneumatică

Condițiile pentru scufundarea, plutirea, ridicarea sau înotul corpurilor pot fi, de asemenea, descrise cu ajutorul densității corpului și a lichidului sau gazului. Pentru a face acest lucru, trebuie luate următoarele considerații: Forța de greutate unui corp depinde de masa acestuia, care la rândul său depinde de densitatea și volumul său.

Se aplică următoarele: F G = m K r r p e r ⋅ g = ρ K r p e r ⋅ V K r p e r ⋅ g

Greutatea substanței deplasate și astfel forța de flotabilitate depinde de densitatea și volumul substanței în cauză, de ex. B. apă sau aer, în funcție de.
Se aplică următoarele: F A = ​​m F l ⋅ g = ρ F l ⋅ V F l ⋅ g

Deoarece volumul corpului scufundat și cel al substanței deplasate sunt aceleași, relația dintre cele două forțe este determinată de densitatea corpului și densitatea substanței, indiferent dacă un corp se scufundă, plutește, se ridică sau înoată. Trebuie remarcat faptul că densitatea medie trebuie întotdeauna luată în considerare pentru corp.
Deci z. B. o navă din oțel cu o încărcătură grea, deoarece densitatea sa medie este mai mică decât cea a apei. Oțelul și cu siguranță și marfa navei au o densitate mai mare decât apa, dar trebuie remarcat faptul că există și multe cavități cu aer în navă, astfel încât densitatea medie a unei nave este mai mică decât cea a apei.
Toate relațiile sunt prezentate în prezentarea generală în Figura 5.
De asemenea, sunt date exemple. Formulările și exemplele se referă la apă. Cu toate acestea, ele se aplică și oricăror alte lichide și gaze, în special și aerului.