Archimedes nga pwersa

Henyo Archimedes nagdako sa usa ka pamilya sa matematika, nakadawat sa usa ka maayo kaayo nga edukasyon sa Alexandria ug nagpuyo sa tanan sa iyang kinabuhi diha sa Sicilian lungsod sa Siracusa. Siya nahimong ang magtutukod sa theoretical mechanics, malampuson nagtrabaho sa problema sa pagpangita sa nawong dapit ug gidaghanon sa mga nagkalain-laing porma ug lawas. Kasagaran sa paghinumdom sa iyang nabantog nga hugpong sa mga pulong, "Hatagi ako ug usa ka dapit sa pagbarug ug ako mobalhin sa Yuta!" Ug ang pagtuaw "Eureka!" Sa dihang iyang gibuksan ang balaod, nga ginganlan si human sa iyang ngalan. Apan, sa Dugang pa, siya mao ang usa ka talagsaong siyentista sa kapatagan sa geometriya ug mekaniko, ug ang iyang engineering kalampusan mga katingalahang mga katalirongan kaisog ideya ug dako nga mga resulta. Iyang gitukod ang usa ka catapult sa vysokopritselnym paglabay sa sistema sa iyang block-bukton mekanismo nagtugot sa pagbayaw sa barko sa ibabaw sa tubig, ug sila imbento sa usa ka block solntseotrazhayuschih salamin halad sa Romanong panon sa mga sakayan sa panahon sa paglikos sa Siracusa.

Lakip sa ubang mga kaplag nga nagsumpay sa kasaysayan sa ngalan sa niini nga hayag siyentista sa pisika nga sa walay katapusan magpabilin sa Archimedes nga pwersa. kaplag Kini nga nakig-uban sa mga praktikal nga mga panginahanglan: gikinahanglan sa pagtino sa iyahang mga alahas pagkamatinud-anon, aron sa paghimo sa usa ka purongpurong alang sa hari Hiero II. Unsa ang gitawag karon sa piho nga grabidad, nailhan bisan sa mga adlaw, apan sa unsa nga paagi sa pagtino sa kantidad sa maong usa ka komplikado nga produkto, kini mao ang dili tin-aw. Leyenda naglangkit sa mga malisud nga pag-abli Archimedes 'baruganan uban sa pagkuha sa usa ka Bath siyentipiko. Ang diwa sa pagkadiskobre sa mga bakak sa kamatuoran nga ang mga lawas sa fluid mga buhat buoyancy sa Archimedes, ang kahulugan sa nga mao ang hilisgutan sa espesyal nga pagtagad sa designers sa mga teknik sa swimming, lalang nga nagtrabaho sa likido, sa ilalum sa mga tubig, ingon man usab sa mga butang aeronautics - balon, imbestigasyon, airship, ug uban pa .

Ang classic paghimo sa balaod nag-ingon nga ang buoyancy nga sama sa gibug-aton sa liquid nga displaces usa ka lawas nalingaw sa niini. Ubos niini nga mga ilhanan kahulugan pormula sayon kaayo: kon kita maghunahuna nga ang gidaghanon sa usa ka lawas nalingaw sa usa ka fluid mao nga sama sa O, ug ang gidaghanon sa mga liquid - p, nan ang ilang produkto mao ang gitinguha Archimedes nga pwersa. Ang pormula alang sa iyang kalkulasyon nahisulat ingon sa mosunod:

F = p * Bahin sa

Very sa kasagaran kini mao ang nagtintal sa gibutang sa pagsulay Archimedes 'baruganan uban sa pagtahod ngadto sa gas - daghan kaayo sa lain-laing Densidad sa mga liquid ug gas. Kay maduhaduhaon adunay usa ka minatarong, sa maayohon yano nga eksperimento. Sa boksing, uban sa hangin evacuation dapit sa timbangan dako nga bola, alang sa panig-ingnan, bildo, ug metal mga bato sa timbangan sa pagbalanse sa niini.

Busa, diha sa hangin gibug-aton sa bola mao timbang sa gibug-aton sa mga bato sa timbangan ug makasulat sa talaid PM = Pr matagbaw, tungod kay mga butang nga balanse. Kon sa sinugdan maghunahuna nga Archimedes 'baruganan mao balido, nan ang gibug-aton sa bola ug sa puwersa sa Archimedes FSH ug FG, ug unya sa kahimtang sa normal nga mga buluhaton mahimong giusab pagsulat:

Pm = Rsh1 - FSH ug Pr = WG1 - FG diin Rsh1 WG1 ug bola gibug-aton ug ang gibug-aton sa kahaw-ang. Unya kita mopadayon sama sa gitudlo sa eskwelahan: Rsh1 - PN = WG1 - FG, diin Rsh1 = WG1 - FG + Photoshop = WG1 + (F w - FG).

Karon kita kinahanglan nga - panginahanglan sa pagpadayag sa mga sulod sa pwersa sa buoyancy sa bola ug sa mga bato sa timbangan: PN = p * Osh ug FY = p * Gr.

Sa paghimo sa mga mithi sa pagpuli sa mga pwersa buoyancy sa ekspresyon sa Rsh1.

Rsh1 = WG1 - FG + PN = WG1 + (p * Osh - p * Gr) = WG1 + p * (Osh - oz).

Sa katapusan, kita sa gibug-aton sa bola sa sa lungagang ekspresyon nga, sa panglantaw sa sa kamatuoran nga Osh> Og, mga dahon sa walay pagduha-duha: ang gibug-aton sa bola sa walay kapuslanan nga mas gibug-aton sa gibug-aton, bisan sa hangin ug sila balanse: Rsh1 = WG1 + p * (Osh - Og ).

Ang rason alang sa konklusyon niini nga mao nga ang Archimedes nga pwersa nag-agad sa mga piho nga mga gibug-aton sa kalangitan, ug sa gidaghanon sa usa ka dapit. Sa kini nga kaso, check niini nga konklusyon mao ang kaayo mga walay-pagtagad - kini mao ang gikinahanglan nga sa pump sa hangin gikan sa kahon. Kon buhaton ninyo kini, mahimo ka sa personal sa pagsiguro nga ang balaod mao ang balaod, ug kini nahimo bisan kanus-a, bisan asa - diha sa liquid ug sa gas. Pamatuod niini ang wala ilakip, ang kaniadto balanse mga bato sa timbangan, bola.

Device, kansang kaayo paglungtad - padayon nga pasundayag sa Archimedes 'baruganan diha sa tanan nga mga matang niini, mao ang usa ka submarino. Regulation sa gibug-aton sudlanan alang sa katumanan sa tanan nga mga kapilian sa travel sa paggamit sa ballast tangke - sa usa ka tin-aw nga ehemplo sa paggamit diha sa buhat mao ang kaayo sa karaang mga kaplag sa modernong kahimtang.