Archimédész alapelve - Alapszintű fizika, egyáltalán nem összetett

A szirakúzi Archimédész Kr.e. 287 és 212 között élt. Legfigyelőbb felfedezései közé tartozik a testek felhajtásának elve, amelyet ma Archimédész elvének nevezünk.

Archimédész felfedezte, hogy egy test, amikor részben vagy teljesen egy folyadék belsejébe merül, felfelé irányuló erőt tapasztal, amelyet tolóerőnek vagy egyszerűen tolóerőnek neveznek, amelynek modulusa megegyezik az általa kiszorított folyadék tömegével.

alapelve

A kancsó vízszintjének növekedése megegyezik azzal, ami akkor lenne, ha a kő kancsóba helyezése helyett a kő térfogatának megfelelő mennyiségű vizet öntenék bele.

A modulok szempontjából a tolóerőt a következőképpen határozzák meg:

Ahol E az a tolóerő, Pfd pedig a kiszorított folyadék tömegének felel meg. Fontos, hogy ne tévesszék össze a kiszorított folyadék súlyát az elmerült tárgy súlyával. Az első a kiszorított folyadék tömegétől függ (mfd);

Mint tudjuk, az objektum súlya viszont:

Archimédész elve általában a folyadék viselkedésére vonatkozik. Így a hőlégballon akkor emelkedik fel, ha súlya kisebb, mint az általa kiszorított légköri levegő súlya.

I. példa

A tiszta vizet tartalmazó főzőpohárba acélgolyót helyeznek. Miután a golyó a folyadék belsejében van, a tárgy által kiszorított víz pontos mennyiségét pipettával távolítják el, vagyis a tartály visszatér a kezdeti folyadékszintre. A kivont víz tömegének mérésével 10 g-ot kapunk.

a) Mekkora a kiszorított víz tömege?

b) Mekkora a tolóerő modulusa az acélgömb által?