Закон Архимеда
Закон Архимеда утверждает: на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости или газа. Благодаря этой силе тела могут всплывать, плавать или казаться легче.
Формула закона Архимеда
Модуль выталкивающей силы находят по формуле:
Здесь \(F_{\text{выт}}\) — выталкивающая сила, \(\rho\) — плотность жидкости или газа, \(g\) — ускорение свободного падения, а \(V_{\text{погр}}\) — объём погружённой части тела, то есть объём вытесненной среды. Вблизи поверхности Земли обычно принимают \(g\approx 10\ \text{Н/кг}\). Сила направлена вверх, противоположно силе тяжести.
Куб объёмом \(0{,}002\ \text{м}^3\) полностью погружён в воду плотностью \(1000\ \text{кг/м}^3\). Тогда \(F_{\text{выт}}=1000\cdot10\cdot0{,}002=20\ \text{Н}\). Вода действует на куб выталкивающей силой 20 Н.
Закон Архимеда описывает причину появления выталкивающей силы, а не правило, при котором тело обязательно всплывает. Поведение тела определяют, сравнивая выталкивающую силу с силой тяжести. Условия всплытия, плавания и погружения рассматриваются в статье условия плавания тел.
Как изменится выталкивающая сила, если объём полностью погружённого тела увеличить в два раза в той же жидкости?
Главное
- Закон Архимеда: выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости или газа.
- Формула закона: \(F_{\text{выт}}=\rho gV_{\text{погр}}\).
- Сила направлена вверх, а её величина зависит от плотности среды и объёма погружённой части тела.