Archimedo desnis
5 (100%) 1 vote

Archimedo desnis



Jeigu esate bandę vandenyje pakelti akmenį ar kokį kitą daiktą, turbūt pastebėjote, kad kelti ką nors vandenyje daug lengviau, negu ore. Kodėl taip yra?



Jeigu ant spyruoklės pakabinsime kūną, jis tą spyruoklę šiek tiek ištemps. Tačiau jeigu kūną panardinsime į vandenį, kūnas truputį pakils, o spyruoklė susitrauks. Vadinasi, kūną turi veikti aukštyn nukreipta jėga, kuri kelia kūną aukštyn.

*Archimedo jėga

Jėga, kuri stumia aukštyn skysčiuose (dujose)

panardintus arba plūduriuojančius kūnus,

vadinama Archimedo jėga.

• Jėga, išstumianti visiškai panardintą skystyje kūną, yra lygi svoriui skysčio, kurio tūris toks pat, kaip ir panardintojo kūno.

• Jėga, išstumianti skystį iš dujų, lygi svoriui dujų, kurių tūris toks pat, kaip ir panardintojo kūno.

*Archimedo dėsnis

FA=ρSVg

Skystyje (dujose) panardintą kūną veikia aukštyn nukreipta jėga, lygi kūno išstumto skysčio (dujų) svoriui.

Kūną skystyje veikia dvi jėgos –žemyn nukreipta sunkio jėga ir aukštyn nukreipta Archimedo jėga.

Šių jėgų veikiamas kūnas juda didesniosios kryptimi.

1. Kūnų plūduriavimo sąlyga

Kūno sunkio jėga didesnė už Archimedo jėgą:

mg > FA ρk > ρs

Kūnas skęsta.

2. Kūnų plūduriavimo sąlyga

Kūno sunkio jėga lygi Archimedo jėgai:

mg = FA ρk = ρs

Kūnas pasineria į skystį ir gali laikytis bet kuriame gylyje.

3. Kūnų plūduriavimo sąlyga

Kūno sunkio jėga mažesnė už Archimedo jėgą.

mg < FA ρk < ρs


Kūnas kyla į skysčio paviršių.

*Archimedas

Archimedas (Archimēdēs) –

graikų inžinierius ir vienas didžiausių

matematikų istorijoje, gyvenęs Antikos

laikais, apie 287 – 212 m.pr.Kr.

Archimedas ypač reikšmingas šių dienų mokslui tuo, kad naudojo eksperimentus ir savo išradimus patikrinti teorijai, ir tuo, kad pripažino, jog pagrindiniai dėsniai, kuriuos galima išreikšti matematinėmis formulėmis, atspindi fizikinius reiškinius.

Archimedo dėsnis paaiškina plūduriavimą ir yra vienas iš pagrindinių hidrostatikos dėsnių.

*Laivyba

Metalinis dubuo plaukioja vandens paviršiumi, tačiau tokios pat masės metalo gabalas, įdėtas į vandenį, nuskęstų. Metalo gabalą veikianti sunkio jėga yra didesnė už Archimedo jėgą. Dubens sunkio jėga ta pati, bet tūris didesnis ir dubuo išstumia tiek vandens, kad Archimedo jėga susilygina su sunkio jėga, todėl dubuo ir neskęsta. Tai – svarbiausias laivų plūduriavimo principas.

Povandeninės laivo dalies išstumto vandens

svoris lygus laivo su kroviniu svoriui ore arba

sunkiui, veikiančiam laivą su kroviniu.

*Oreivystė

Archimedo dėsnis galioja ir dujoms.

Atsižvelgiant į tai, konstruojami skraidymo

aparatai aerostatai. Baliono, krovinio

ir skrendančių žmonių sunkio jėga turi būti mažesnė

už veikiančią Archimedo jėgą.

Pagrindinė jų dalis – balionas, pripildytas už orą lengvesnių dujų arba pašildyto oro, kurio tankis mažesnis už aplinkos oro tankį. Baliono, krovinio ir skrendančių žmonių sunkio jėga turi būti mažesnė už veikiančią Archimedo jėgą.

1m3 oro svorio ir tokio pat tūrio dujų svorio skirtumas vadinamas 1m3 dujų keliamąja jėga:

F=P oro – P dujų

FA =P oro

Helio keliamoji jėga F=13 N-1,8 N=11,2N

Vandenilio keliamoji jėga F=13 N-0,9 N=12,1N

*Archimedo dėsnis

Prie senoviškų spyruoklinių svarstyklių prikabinkime svarsčius. Dar ir dabar tokias svarstykles kartais galima pamatyti turguje. Jos vadinamos svertuvu (bezmėnu). Išsitempdama spyruoklė parodo svarsčio svorį. Svarstį, nenukabintą nuo svertuvo, panardinkime į vandenį.

Ar pakis svertuvo parodymai?

Žinoma, kūno svoris sumažės. 1kg geležinio svarsčio svoris bandymo metu „sumažėtų“ apytiksliai 140g.

Kodėl?

Juk nei svarsčio masė, nei Žemės trauka nepakito. Svoris galėjo sumažėti tik dėl vienos priežasties: vandenyje svarstį veikė aukštyn nukreipta 140g jėga. Iš kur atsirado ši didžiojo senovės mokslininko

Archimedo ištirta išstumiančioji jėga?

Prieš pradėdami nagrinėti vandenyje panardintą kietąjį kūną, ištirkime „vandenį vandenyje“. Sąlygiškai išskirkime laisvai pasirinktą vandens tūrį. Tas vanduo turi svorį, tačiau nenusileidžia į dugną.

Kodėl?

Atsakymas aiškus – trukdo hidrostatinis aplinkinio vandens slėgis. Kitaip tariant, šio slėgio atstojamoji, veikianti tiriamąjį tūrį, lygi vandens svoriui ir nukreipta vertikaliai aukštyn.

Jeigu minėtąjį tūrį užimtų kietasis kūnas, hidrostatinis slėgis, be abejo, nepakistų.

Vadinasi, skystyje panardintą kūną veikia hidrostatinio slėgio sukurta ir vertikaliai aukštyn nukreipta jėga, kurios skaitinė vertė lygi kūno išstumto vandens svoriui. Tai Archimedo dėsnis.

Pasakojama, kad Archimedas, gulėdamas vonioje, mąstė, kaip sužinoti, ar yra sidabro priemaišų auksinėje karūnoje. Maudydamasis žmogus aiškiai junta išstumiančiosios jėgos
poveikį. Netikėtai ši nuostabiai paprasta tiesa atsivėrė prieš Archimedo akis. Šūktelėjęs „Eurika“ (tai reiškia „radau“), mokslininkas iššoko iš vonios ir nulėkė į kambarį, skubėdamas nustatyti, kiek sumažėjo brangiosios karūnos svoris vandenyje:).

Šiuo metu Jūs matote 54% šio straipsnio.
Matomi 854 žodžiai iš 1579 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.