Плавание тел

Если погрузить тело в жидкость, то на него будут действовать две силы: сила тяжести, притягивающая тело к Земле, и сила Архимеда, выталкивающая тело из воды. При этом возможны три случая поведения тела в воде. Рассмотрим их. 1.Если сила Архимеда меньше, чем сила тяжести, то тело будет опускаться на дно. 2. Если сила Архимеда равна силе тяжести, то тело будет плавать в жидкости, т.е. может находиться в равновесии в любом месте жидкости. 3. Если сила Архимеда больше силы тяжести, то тело всплывет на поверхность жидкости. Если Fтяж>FA тело тонет. Если Fтяж=FA тело плавает. Если Fтяж <FA тело всплывает. Рассмотрим более подробно случай, когда сила Архимеда больше силы тяжести. Тело всплывает на поверхность жидкости, так как будет уменьшаться объем части тела, который погружен в жидкость, в этом случае сила Архимеда будет уменьшаться. Тело останавливается и плавает на поверхности жидкости, когда архимедова сила станет равной силе тяжести. Как видим, часть тела находится выше уровня жидкости. Выталкивающая сила действует только на тот объем тела, который погружен в жидкость. Убедимся в этом на опыте. Опустим в отливной стакан тело, которое будет плавать в жидкости. При этом тело вытесняет объем воды, равный объему не всего тела, а лишь части тела, которая находится в жидкости. Сравнивая вес тела в воздухе и вес вытесненной воды, то есть силу Архимеда – убеждаемся, что они равны. Если тело плавает в жидкости, то вес вытесненной им жидкости равен весу этого тела в воздухе. Решим задачу. Тело массой 0,8 кг при полном погружении вытесняет 0,5 кг воды. Всплывет это тело или утонет, если его отпустить? Запишем краткое условие. mтела=0,8кг mводы=0,5кг ускорение свободного падения – величина постоянная и равна 9,8 Для того чтобы узнать плавает ли тело, необходимо сравнить силу тяжести, действующую на тело и силу Архимеда. Найдем силу тяжести, для этого умножим ускорение свободного падения на массу тела. Сила тяжести равна 8 Н. Сила Архимеда численно равна весу жидкости, вытесненного телом. Умножим ускорение свободного падения на массу вытесненной жидкости, сила Архимеда равна 5 Н. Сравниваем силы. Сила тяжести больше силы Архимеда, следовательно, тело утонет. Дано: mтела=0,8кг mводы=0,5кг g=9,8 Решение: , . , . Fтяж>FA, следовательно тело утонет. Найти: всплывет тело или утонет? Ответ: тело утонет