By Закон Архимеда в Дайджест №118: Tesla, SpaceX, Физика 31.05.2021-06.06.2021
Закон Архимеда — Выталкивающая сила. Действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесненной им жидкости.
Закон Архимеда
Закон Архимеда — один из законов статики жидкостей (гидростатики) и газов (аэростатики): на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу объёма жидкости или газа, вытесненного частью тела, погружённой в жидкость или газ. Закон открыт Архимедом в III веке до н. э. Выталкивающая сила также называется архимедовой или гидростатической подъёмной силой.
Так как сила Архимеда обусловлена силой тяжести, то в невесомости она не действует.
В соответствии с законом Архимеда для выталкивающей силы выполняется:
Некий аналог закона Архимеда справедлив также в любом поле сил, которое по-разному действуют на тело и на жидкость (газ), либо в неоднородном поле. Например, это относится к полю сил инерции (например, к полю центробежной силы) — на этом основано центрифугирование. Пример для поля немеханической природы: диамагнетик в вакууме вытесняется из области магнитного поля большей интенсивности в область с меньшей.
Закон Архимеда: Мысленный эксперимент
Если мысленно заменить погружённое в жидкость тело той же жидкостью, мысленно размещённая в том же объёме порция воды будет находиться в равновесии и действовать на окружающую воду с силой, равной силе тяжести, действующей на порцию воды.
Так как перемешивания частиц воды не происходит, можно утверждать, что окружающая вода действует на выделенный объём с той же силой, но направленной в противоположном направлении, то есть с силой, равной .
Закон Архимеда можно объяснить при помощи разности гидростатических давлений на примере прямоугольного тела, погруженного в жидкость или газ.
В силу симметрии прямоугольного тела, силы давления, действующие на боковые грани, уравновешиваются. Давление () и сила давления (), действующие на верхнюю грань тела, равны:
где:
- — давление, оказываемое жидкостью или газом на верхнюю грань тела, Па;
- — сила давления, действующая на верхнюю грань тела и направленная вниз, Н;
- — плотность жидкости или газа, кг/м3;
- — расстояние между поверхностью жидкости или газа и верхней гранью тела, м;
- — площадь горизонтального поперечного сечения тела, м2.
Велосипед Tesla E-Bike
Смарт-конвейер
Смарт-конвейер может сортировать отправления в соответствии с весом или размером.
Струйная резка металла
Испытания США: сверхмощная авиабомба
Видео испытаний ВВС США сверхмощной авиабомбы GBU-57 последней модификации со стратегического стелс-бомбардировщика B-2 Spirit. Бомба попала точно в заранее заданную цель.
Станок для смешивания краски
Эта машина может взять образец цвета с любого предмета, что позволяет смешать идеально подходящую краску.
