Question

Помогите ПОЖАЛУЙСТА!!!! значение и применение архимедовой силы! Применение законов плавания тел!

Answer 1

Формулировка и пояснения

Закон Архимеда формулируется следующим образом[1]: на тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа). Сила называется силой Архимеда:

где  — плотность жидкости (газа),  — ускорение свободного падения, а  — объём погружённого тела (или часть объёма тела, находящаяся ниже поверхности). Если тело плавает на поверхности или равномерно движется вверх или вниз, то выталкивающая сила (называемая также архимедовой силой) равна по модулю (и противоположна по направлению) силе тяжести, действовавшей на вытесненный телом объём жидкости (газа), и приложена к центру тяжести этого объёма.

Тело плавает, если сила Архимеда уравновешивает силу тяжести тела.

Следует заметить, что тело должно быть полностью окружено жидкостью (либо пересекаться с поверхностью жидкости). Так, например, закон Архимеда нельзя применить к кубику, который лежит на дне резервуара, герметично касаясь дна.

Что касается тела, которое находится в газе, например в воздухе, то для нахождения подъёмной силы нужно заменить плотность жидкости на плотность газа. Например, шарик с гелием летит вверх из-за того, что плотность гелия меньше, чем плотность воздуха.

Закон Архимеда можно объяснить при помощи разности гидростатических давлений на примере прямоугольного тела.

где PA, PB — давления в точках A и B, ρ — плотность жидкости, h — разница уровней между точками A и B, S — площадь горизонтального поперечного сечения тела, V — объём погружённой части тела.

В теоретической физике также применяют закон Архимеда в интегральной форме:

,

где  — площадь поверхности,  — давление в произвольной точке, интегрирование производится по всей поверхности тела.

В отсутствие гравитационного поля, то есть в состоянии невесомости, закон Архимеда не работает. Космонавты с этим явлением знакомы достаточно хорошо. В частности, в невесомости отсутствует явление (естественной) конвекции, поэтому, например, воздушное охлаждение и вентиляция жилых отсеков космических аппаратов производятся принудительно, вентиляторами.

Answer 2

Архимедова сила - это сила, возникающая при погружении тела в жидкость или газ. Она равна весу жидкости (или газа), вытесненной телом. Таким образом, Архимедова сила направлена вертикально вверх и равна весу вытесненной жидкости (или газа).

Применение Архимедовой силы очень широко. Например, она используется в судостроении для вычисления необходимого объема плавучести судна, в производстве летательных аппаратов для определения их допустимой грузоподъемности, а также в гидродинамике для изучения движения жидкостей.

Законы плавания тел являются одним из важнейших применений Архимедовой силы. Законы плавания тел определяют, какие тела будут плавать и как будет происходить их движение в жидкости или газе.

Согласно законам плавания тел:

1. Тело будет плавать в жидкости или газе, если его плотность меньше плотности жидкости или газа.
2. При частичном погружении тела в жидкость или газ, Архимедова сила, действующая на тело, равна весу вытесненной жидкости или газа.
3. Чем больше объем тела, вытесняющего жидкость или газ, тем больше Архимедова сила, действующая на тело.
4. Если вес тела превышает Архимедову силу, действующую на него, то тело будет тонуть, а если вес тела меньше Архимедовой силы, то тело будет всплывать.