Закон Архімеда

1. Дія виштовхувальної сили на тіло, занурене в рідину

На тіло, занурене в рідину тіло , діє сила Архімеда.

Якщо брусок перебуває в стані спокою на поверхні води, виходить, що сили, які діють на нього, врівноважують одна одну. Одна із сил — це спрямована вниз сила ваги, що діє на брусок з боку Землі. Інша сила — спрямована, мабуть, догори, і діє на брусок з боку води, виштовхуючи брусок. Тому назвемо цю силу виштовхувальною, позначивши цю силу F_A.

З’ясуємо від чого залежить виштовхувальна сила. Сила Архімеда  F_а

залежить від	не залежить від
- об'єму зануреної частини тіла; - густина рідини	- глибини занурення тіла; - густина і маси тіла;

Таким чином ми з'ясували, що виштовхувальна сила залежить від об'єму тіла і від густини рідини.

Запишемо формулу для обчислення виштовхувальної сили. F = gρ_рV_т

3. Закон Архімеда.

На тіло, що перебуває в рідині, або газі, діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі газу в об’ємі тіла.

Закон Архімеда справедливий тільки для частини тіла, зануреної в рідину. Також закон Архімеда справедливий для газів.

Вперше це твердження було встановлено Архімедом, тому це твердження називають законом Архімеда. А як Архімед відкрив цей закон ми з вами  зараз подивимось.

4. Умови плавання тіл.

Проблемне запитання.

    Чи задумувались ви над тим: чому маленький цвях тоне у воді. А велике судно ні?

          Дослід №4. У склянку з водою опускається залізний циліндр, який тоне.

Чому одні тіла тонуть у рідині, а інші в тій же рідині плавають? Чому одне й те саме тіло в одній рідині тоне, а в іншій плаває? Ми знаємо, що на всяке тіло, занурене в рідину, діє виштовхувальна сила. Але чи достатньо цих знань, щоб пояснити, коли тіло плаває?

·       Які сили діють на тіло, коли воно знаходиться в рідині?

·       Як напрямлені ці сили?

·       Які співвідношення можливі між цими силами?

Розглянемо співвідношення між силою тяжіня і Архімеда, які діють на тіло, що знаходиться у рідині.

Розглянемо три можливі варіанти:

           А) співвідношення між силою тяжіння та силою Архімеда.

       F_А > F_Т                               F_А= F_Т                               F_А < F_Т

 

Яким іншим способом можна визначити: тіло тонутиме, плаватиме всередині чи спливе?

Розглянемо випадок, коли тіло плаває всередині рідини:

Б) співвідношення між густиною рідини та густиною  тіла.

  ρ_р  >  ρ_т                                    ρ_р =  ρ_т                                 ρ_р  <  ρ_т

плаває на поверхні           плаває в середині рідини          тоне

Отже умови плавання тіл можна сформулювати двома способами: порівнюючи силу тяжіння і Архімеда т