ПРИНЦИП НА АРХИМЕД
"Всяко тяло, потопено в течност, изпитва вертикална тяга нагоре, равна на теглото на изтласканата течност." Същото това твърдение ми беше казано по друг начин, още през 50-те години, споменатият ми гимназиален учител (Л. Диас): „Всеки ученик, потопен в препоръка, страда от тласък към одобреното, равен на теглото на шунката, която баща му е дал ".
ДАННИ, КОИТО МОЖЕМ ДА ЗНАЕМ ЗА ТЯЛОТО (ВЪВ ВАКУУМА), ПРЕДИ ДА ИЗПОЛЗВАНЕТО
Чрез директни измервания можем да разберем:
маса и обем
и от тези данни плътността му: d = m/V .
Знаейки масата, теглото може да бъде намерено във вакуум: p = m g .
Плътността ни дава представа за това как атомите са групирани в тялото.
Колкото по-тежки са атомите и колкото по-близо са заедно, толкова по-плътно е тялото.
Ако плътността на тялото е равна или по-голяма от тази на течността, тялото ще бъде напълно потопено.
Можем да знаем много други неща: цвят, проводимост, вид на съединението. но те са без значение сега .
КАКВО МОЖЕМ ДА ЗНАЕМ ЗА ТЕЧНОСТТА?
(P. на Архимед се отнася за всяка течност, въпреки че тук ще се отнасяме само за течности).
Чрез преки мерки:
маса и обем.
Познавайки масата и обема, можем да знаем плътността на течността: d L = m L/V
Можем да знаем много други величини: вискозитет, повърхностно напрежение, проводимост, химичен състав.
ПОДХОДЕН ТЯЛО (Величини, които можем да знаем)
Когато тялото се въвежда в течността, обемът на течността, равен на обема, който напуска, постепенно се измества.
въвеждане на тялото (единият том замества другия).
Течността реагира срещу това проникване, като изтласква тялото със същата сила, с която е задържала течността, която е била там (на мястото, което тялото заема сега) .
Силата на изтласкване е равна на теглото на изхвърлената течност (тази, която е била там).
Тялото е потопено, докато налягането на течността се изравни с теглото на тялото във вакуум .
Теглото на тялото във вакуум (силата, с която земята го привлича) = маса на тялото гравитация = V c d тяло g
Тягата не зависи от размера на контейнера, където обектът е потопен, или от дълбочината, до която е тялото.
В езерото е същото като в океана, стига да имат вода със същата плътност и е равно на 20 метра, отколкото на 40 метра дълбочина. На големи дълбочини плътността се увеличава и тягата ще бъде по-голяма.
Тегло на изместената течност = масата на течността, изместена от гравитацията = P L = m L g
Маса на изхвърлената течност = обемът на изхвърлената течност от плътността на течността = m L = V L · d L
Обемът на изхвърлената течност е равен на обема на потопеното тяло.
E = V потопена г течност g
Равновесието настъпва, когато теглото на тялото във вакуум = тяга
Ако теглото е по-голямо от максималната тяга (когато е напълно потопено), тялото се премества на дъното.