Закон Архимеда. Выталкивающая сила

Р е ш е н и е. Пусть глубина, на которой находится верхнее основание бруска, равна а (рис. 22.4). Силы давления жидкости, действующие на боковые грани бруска, взаимно уравновешиваются. На верхнее основание бруска действует сила давления направленная вниз, а на нижнее основание — сила давления направленная вверх. Равнодействующая этих сил и есть сила Архимеда

Присмотримся снова к полученному ответу. Мы увидим, что на этот раз сила Архимеда равна по модулю весу жидкости в объёме всего бруска.

Действительно, произведение dS равно объёму бруска, ρ_жdS равно массе жидкости в объёме бруска и, наконец, ρ_жgdS равно весу жидкости в объёме бруска.

Вспомним теперь, что, когда брусок был погружён в воду частично, сила Архимеда равнялась весу жидкости в объёме погружённой части бруска. Теперь мы можем обобщить этот вывод и на тот случай, когда погружённой частью является весь брусок.

Можно доказать, что полученный вывод справедлив для тела любой формы. Это доказательство, не требующее вычислений, приведено в разделе «Доказательство закона Архимеда для тела произвольной формы».

Таким образом,

на тело, полностью или частично погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная по модулю весу жидкости в объёме погружённой части тела.

Впервые это установил на опыте Архимед, поэтому это утверждение называют законом Архимеда.

Напомним, что для полностью погружённого тела «погружённой частью тела» следует считать всё тело.

О красивом опыте, подтверждающем закон Архимеда, рассказано в разделе «Ведёрко Архимеда».

Чему равна сила Архимеда, действующая на полностью погружённый в воду куб с длиной ребра 10 см? Чему будет равна эта сила, если куб погружён наполовину?

<<< К началу