Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел

§ 13. Действие жидкости и газа на погружённое в них тело (окончание)

Этот закон называют законом Архимеда в честь древнегреческого учёного Архимеда (287—212 до н. э.), открывшего его. Выталкивающую силу также называют архимедовой.

Если в жидкость погружена часть тела, то в формуле выталкивающей силы V— объём той части тела, которая погружена в жидкость.

7. В воздухе так же, как и в любом другом газе, на тело выталкивающая сила. Она имеет ту же природу, что и выталкивающая сила, действующая на тело в жидкости. Её происхождение обусловлено разностью давлений на нижнюю и верхнюю грани тела. Однако, поскольку плотность газа намного меньше плотности жидкости, выталкивающая сила, действующая на тело в газе, меньше, чем в жидкости. Часто при решении задач пренебрегают выталкивающей силой, действующей на тело в воздухе, и считают, что вес покоящегося тела в воздухе равен по модулю действующей на него силе тяжести.

Вопросы для самопроверки

1. Как доказать существование выталкивающей (архимедовой) силы?

2. Что является причиной возникновения выталкивающей силы?

3. От каких величин зависит выталкивающая сила?

4. Сформулируйте закон Архимеда. Поясните, какое значение объёма тела следует подставлять в формулу закона при вычислении выталкивающей силы.

5. Почему по морской гальке на берегу ходить босыми ногами больно, а в воде нет?

Задание 12

1. Тело объёмом 40 см³ погрузили в воду. Чему равна выталкивающая сила, действующая на тело? Чему будет равна выталкивающая сила, действующая на это тело, если его погрузить в керосин? Какова выталкивающая сила, действующая на это тело в воздухе? Плотность воды 1000 кг/м³, плотность керосина 800 кг/м³.

2. Сравните значения выталкивающей силы, действующей на пловца в пресной и солёной воде, полагая, что объём пловца примерно 1,5 м³. Плотность морской воды 1030 кг/м³.

3. Тело весит в воздухе 6 Н, а в воде — 4 Н. Чему равен объём этого тела?

4_Э. Придумайте и проделайте опыт, доказывающий существование выталкивающей силы.

5_Э. Придумайте и поставьте опыт, позволяющий измерить выталкивающую силу.

6*. Определите объём льдины, если объём её надводной части 100 м³, плотность воды 1000 кг/м³, плотность льда 900 кг/м³.

7. *. Подумайте, как определить плотность дерева, если у вас имеются мензурка с водой и кусок дерева. Выполните эксперимент.

Ответы к заданиям

1. 0,4 Н; 0,32 Н.

3. 2 • 10^-4 м³.

6*. 1000 м³.

<<< К началу