Lực lượng nổi

Chúng ta hãy làm một thí nghiệm đơn giản: lấy một ít quả bóng cao su thổi phồng và "nhúng" trong nước. Nếu chiều sâu ngâm thậm chí còn 1-2 mét, nó rất dễ dàng để thấy rằng khối lượng của nó là giảm, tức là, trên tất cả các mặt bóng sẽ uốn một số lực lượng. Nó thường được nói rằng có "tội" áp suất thủy tĩnh - Một lực lượng vật lý tác động lên chất lỏng tĩnh đắm cơ thể. lực thủy tĩnh tác động lên cơ thể từ mọi phía, và kết quả của họ, được gọi là lực lượng Archimedes, vẫn được gọi là phóng, tương ứng với sự chỉ đạo của hiệu ứng của nó trên cơ thể đắm mình trong một chất lỏng.

Archimedes phát hiện pháp luật của ông hoàn toàn thực nghiệm, và biện minh lý thuyết của nó đợi cho gần 2.000 năm trước khi Pascal đã phát hiện ra quy luật thủy tĩnh cho chất lỏng tĩnh. Theo luật này, áp lực truyền qua chất lỏng theo mọi hướng không phụ thuộc vào khu vực mà nó hoạt động trên tất cả các máy bay bounding chất lỏng, và giá trị của nó tỷ lệ thuận với P bề mặt và S dọc theo sung bình thường. Pascal mở và kiểm tra pháp luật về kinh nghiệm trong 1653. Theo ông, trên bề mặt của một cơ thể đắm mình trong chất lỏng trên tất cả các bên bởi áp lực thủy tĩnh.

Giả định rằng tàu với nước dưới hình thức của một cơ thể đắm mình cube sâu H để L - Khoảng cách từ mặt nước đến mặt trên. Khi điều này ràng buộc thấp hơn là cho độ sâu H + L. F1 lực vector, tác động lên mặt trên hướng xuống dưới và F1 = r * g * H * S, nơi r - mật độ chất lỏng, g - gia tốc của lực hấp dẫn.

Các F2 lực vector, tác dụng lên máy bay thấp hơn lên, và giá trị của nó được cho bởi F2 = r * g * (H + L) * S.

Các vectơ của lực tác dụng lên bề mặt bên nhau cân bằng, vì vậy sau đó loại trừ khỏi xem xét. Nổi lực F2> F1 và đạo diễn từ dưới lên trên, và gắn liền với mặt đáy của khối này. Xác định giá trị F của nó:

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

Lưu ý rằng L * S - .. Là khối lượng của một khối V, và m để r * g = p đại diện cho đơn vị trọng lượng chất lỏng, sau đó trọng lượng công thức của lực lượng Archimedean xác định khối lượng của chất lỏng tương đương với khối lượng của khối lập phương, ví dụ: Đây chính là trọng lượng của chất lỏng thay thế bằng cơ thể. Thật thú vị khi nói về Lực đẩy Archimedes có thể chỉ cho môi trường, nơi có lực hấp dẫn - trong điều kiện không trọng lượng, pháp luật không hoạt động. Cuối cùng, công thức của định luật Archimedes là như sau:

F = p * V, trong đó p - chất lỏng khối lượng riêng.

lực lượng Archimedean có thể phục vụ như là cơ sở cho việc phân tích của các cơ quan nổi. Điều kiện để phân tích là tỷ số giữa trọng lượng cơ thể nạp Pm và Pf trọng lượng chất lỏng với một khối lượng tương đương với khối lượng của đắm mình vào cơ thể lỏng. Nếu Chiều = Px, cơ thể nổi trong chất lỏng, và nếu Pr> Pf, các bồn cơ thể. Nếu không, cơ thể nổi lên như một lực lượng nổi bằng trọng lượng của phần lõm đẩy ra của cơ thể nước.

Lực đẩy Archimedes và sử dụng của nó có một lịch sử lâu dài trong công nghệ, bắt đầu với ví dụ điển hình của việc sử dụng tất cả đã biết và cơ sở vật chất và bóng bay khí cầu nổi. Ở đây nó đóng một vai trò rằng khí dùng để chỉ một trạng thái của vật chất mà là liệu mô phỏng khá chất lỏng. Như vậy, trong môi trường không khí đối với bất kỳ lực lượng nổi đối tượng đóng vai trò giống như trong chất lỏng. Những nỗ lực đầu tiên để thực hiện chuyến bay khinh khí cầu mất Montgolfier anh em - họ điền một quả bóng với khói ấm áp, do đó trọng lượng của một tù nhân trong một khinh khí cầu đã được ít hơn trọng lượng của cùng một khối lượng của không khí lạnh. Đây là nguyên nhân của thang máy, và giá trị của nó được định nghĩa là sự khác biệt về trọng lượng của hai tập. Một cải tiến hơn nữa là bóng bay burner, mà liên tục làm nóng không khí bên trong quả bóng. Rõ ràng là phạm vi phụ thuộc vào độ dài của vòi đốt. Sau đó tàu bay dùng để bơm một loại khí có một lực hấp dẫn cụ thể ít hơn so với không khí.