Архимедова сила

Пустое ведерко и цилиндрическое тело подвесим к пружине. Отметим растяжение пружины на штативе. Данное значение – есть вес тела в воздухе. При этом мы помним, что упругие силы пружины численно равны весу тела в случае покоя или равномерного движения. Отливной сосуд, заполненный до уровня отливного носика, аккуратно ставим под груз. Опустим цилиндрическое тело до полного погружения его в воду. Часть жидкости, объем которой равен объему тела, выльется из отливного сосуда в измерительный стакан. Выталкивающая сила воды действует на тело, уменьшая его вес, и растяжение пружины сокращается. Выльем в ведерко воду, которая вытиснилась телом. Пружина растягивается, и указатель возвращается в первоначальное положение. Сделаем вывод: сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела. Это и есть закон Архимеда. Проведя алогичный опыт с газом, мы получим, что сила, выталкивающая целиком погруженное тело из газа, равна весу газа, взятого в объеме тела. Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют силой Архимеда. Архимед – древнегреческий ученый, который жил во 2 в. до н.э. Он первым указал на существование силы, которая выталкивает тело из жидкости или газа, и рассчитал ее значение. Согласно опыту, сила Архимеда численно равна весу жидкости в объеме тела. Массу жидкости можно найти, умножив плотность жидкости на объем тела, вытеснившего ее . Подставив значение в равенство выше, получаем формулу, которая является математической записью закона Архимеда. Закон Архимеда: . Глядя на закон Архимеда, уточним, от каких параметров будет зависеть сила Архимеда. От плотности вещества, в которое погружают тело, и от объема самого тела. Хорошо известен факт, что если плавающий в озере человек перестанет грести, он начнет погружаться в воду — средняя плотность человеческого тела близка к плотности воды. А вот в мертвом море, где плотность колеблется в пределах от 1020 до 1030 килограмм на метр кубический (в зависимости от температуры и солености), против 1000 килограмм на метр кубический в пресной воде, можно спокойно лежать на спине и читать книгу. При увеличении плотности жидкости выталкивающая сила (сила Архимеда) увеличивается. Проведем опыт. Опустим кусочек пластилина в воду, он, конечно, утонет, так как плотность пластилина больше плотности воды. Увеличим объем погруженного тела, сделав из него чашу. Пластилин плавает. Сделаем вывод: при увеличении объема тела (без изменения массы) выталкивающая сила также увеличивается. Зная законы физики, совсем просто стать волшебником. Этот опыт вы сможете повторить дома, удивив своих родителей и друзей. Свежее яйцо тонет в воде. Так как сила тяжести, действующая на тело, больше силы Архимеда. Доливаем в сосуд прозрачную жидкость – яйцо всплывает. В чем секрет? Вы уже догадались? В сосуд долили сильно концентрированный солевой раствор, плотность воды увеличилась, сила Архимеда стала больше силы тяжести и яйцо всплыло.