Подивіться на малюнок: гарне явище — айсберг, що плаває в океані. Однак чи знаєте ви, що нашим очам з’являється лише 1/10 частина всього айсберга, а 9/10 — сховані водою. Але якщо у воді буде плавати колода, то вона буде занурена приблизно до половини — гляньте на рисунок. Чому ж вода приховує від нас тільки половину колоди, а айсберг — майже цілком? Спробуємо з’ясувати.
Оскільки на будь-яке тіло, що перебуває в рідині, діють дві сили:
Fт , — сила тяжіння, спрямована вертикально вниз, і FA — виштовхувальна сила, спрямована вертикально угору, то поводження тіла в рідині буде залежати від співвідношення цих сил. Якщо ці сили рівні, тобто Fт = FA, то тіло перебуватиме в рівновазі всередені рідини — тіло плаває.
- Якщо сила ваги більше виштовхувальної сили, тобто , то тіло тоне.
- Якщо сила ваги менше виштовхувальної сили, тобто , то тіло спливає.
Для суцільного однорідного тіла (зробленого з однієї речовини або матеріалу) , де V — об’єм тіла, ρт — його густина, тому . Виштовхувальна ж сила, якщо тіло занурене в рідину повністю, дорівнює , де ρp — густина рідини.
Порівняйте тепер вирази для сили ваги Fт й виштовхувальної сили FA , — ви побачите, що вони відрізняються тільки тим, що в перший з них входить густина ρт , тіла а в другий — густина рідини ρp . Звідси одержуємо умови плавання однорідних суцільних тіл:
- якщо , то тіло тоне,
- якщо, то тіло спливає,
- якщо, то тіло перебуває в рівновазі.
Комментариев нет:
Отправить комментарий