Síla Archimedes: o korunech, bazénech a vzducholodích

Je těžké říci, jak jsou pravdivé historické vtipy. Síla Archimedes v myslích tolika lidí je spojena s tím, že po objevu vyskočil důstojný vynálezce z lázně a projel městskými ulicemi, v nichž se matka porodila, a plakala: "Eureka!" Jak spolehlivý je tento malý detail - otázka je samozřejmě kontroverzní. Ale skutečnost, že síla Archimedes byla objevena v procesu řešení praktického problému, je skutečnou pravdou.

Jak to bylo

Za tyranem malého řeckého města bylo zvědavé, zda klenotník ukradl zlato z nové koruny. Vědec dostal podmínku, aby nezničil korunu. Otázka je pro jeho čas podivná a obtížná, ale Archimedes se prostě brilantně vyrovnal a současně objevil slavnou tlakovou sílu.

Podle zákonů času

Jak lze vyřešit králův problém pomocí znalosti moci Archimedes? Vezměte zlatý kotouč stejné hmotnosti jako korunka a vypočtete vyhození vody. V důsledku toho můžete dát přesnou odpověď, podvedl krále nebo ne. Ale abyste zjistili, kolik zlata bylo ukradeno, musíte provést výpočty a použít stejnou látku, kterou klenotník použil (pokud vyřešíte problém ve vztahu k době Archimedes).

Přísná definice

Jaká je síla Archimedes? Definice uvádí, že se jedná o sílu působící na tělo ponořené do kapaliny nebo plynu, číselně stejné jako síla gravitace působící na objem kapaliny nebo plynu vytlačovaného tělem, ale směřující proti síle gravitace. Bod použití může být považován pouze za těžiště těla, v této situaci nazývanou středem tlaku.

Proč těžké po bazénu?

V mnoha školách se jako důkaz existence této síly používá laboratorní práce s takzvaným kbelíkem Archimedes. Tato metoda je jednoduchá a velmi intuitivní a nevyžaduje speciální vybavení. Jak se to dělá? Stativ je umístěn nad vodní vanou, na kterou jsou připojeny obyčejné pružinové váhy (v každodenním životě se používají například pro vážení prádla), k nim je připevněna kovová zátěž. Zobrazení naměřených hodnot přístroje. Poté se váhy se zátěžím snižují tak, aby se váha úplně nebo částečně ponořila do vody. V očích studentů dochází k poklesu čtení přístrojů. Proč Proti gravitace Síla Archimedes začne pracovat a váha těla se pravděpodobně stává méně. Mnoho lidí pozorovalo reverzní proces v bazénu - když člověk chodí po plavání, jeho vlastní tělo se zdá být velmi těžké.

Také v plynech

Nejenže v tekutině působí síla Archimedes. Vzorec předpokládá použití i pro plyn. Hustota kapaliny nebo plynu nesmí být násobena objemem přemístěným tělem. A také urychlit volný pád. Ale pokud mluvíme o plynu, pak bude síla Archimedes malá, protože hustota média je malá.

Pochopte víc

Toto téma ve fyzice je jedno z nejjednodušších a nejrozumnějších, na jeho základě je postaveno mnoho zajímavých a prakticky významných úkolů. Pokud jste studovali problém Archimedes, pochopíte, proč jsou balóny plné hélia roztrhané nahoře, jak letí vzducholodě a proč se někteří lidé utopí bez pohybu, zatímco jiní ne.