आर्किमिडीज बल

एक सरल प्रयोग गरौं: कमजोर रूपमा फलाम गरिएको रबड बटुलेर यसलाई पानीमा "डूब" गर्नुहोस्। यदि विच्छेदनको गहिराइ पनि 1-2 मिटर हुन्छ भने, यो हेर्नको लागि सजिलो छ कि यसको भोल्युम घटाइनेछ, उदाहरणका लागि सबै पक्षबाट बल केहि बल द्वारा निचोडिएको थियो। यो सामान्यतया भनिएको छ कि हाइडोस्टेस्ट दबाइ यहाँ "दोषी" हो - एक विरामी शरीरमा मोटरबाइक तरलहरुमा अभिनय बल को शारीरिक एनालॉग। हाइड्रोटेक्टिक सेनाहरूले सबै पक्षबाट शरीरमा कार्य गर्छन्, र उनीहरूको नतिजा, आर्किमिडीयन बलको रूपमा चिनिन्छ, उदारता बल पनि भनिन्छ, जसले तरलमा डुबेको शरीरमा कार्यको दिशालाई सम्बोधन गर्छ।

आर्किमिमेजले आफ्नो कानून विशाद्ध रूपले प्रयोगात्मक रूपमा खोल्यो, र उनको सैद्धांतिक औचित्य लगभग 2000 वर्ष पहिले पेसलले हाइड्रोट्रोटिक्स को एक निश्चित द्रव को लागी कानून को खोज गरे। यस कानूनको अनुसार, सबै दिशामा तरल को माध्यम ले फैलिएको छ, चाहे काम गर्दछ जसलाई यो कार्य गर्दछ, तरल बाध्य भएको सबै विमानहरुमा, र यसको मूल्य पी सतह एस को आनुपातिक छ र यसको सामान्य संग निर्देशित गरिन्छ। 1653 मा अनुभव मा पास्सल यस कानून को खोज र परीक्षण गरे। उनको अनुसार, हाइड्रोस्टेस्ट दबाइ शरीर को सबै सतहहरु मा तरल मा विरक्त गर्दछ।

हामीलाई मानौं कि शरीर एक क्यूब को रूप मा एक घन को रूप मा ग गहराई एच देखि पानी संग एक पोत मा डूब छ, पानी को सतह देखि दूरी माथि अनुहार मा। तल्लो किनारा H + L को गहिराईमा छ। माथिल्लो अनुहारमा अभिनय बल F1 को वेक्टर तल र F1 = r * g * H * S, जहां आर तरल घनत्व हो, गुरुत्वाकर्षणको कारण त्वरण हो ।

फोकस F2 को निचला विमान मा अभिनय को सदिश माथि उल्लिखित छ, र यसको मूल्य अभिव्यक्ति F2 = r * g * (एच + एल) * एस द्वारा निर्धारण गरिन्छ।

पक्ष सतहहरु मा अभिनय गर्ने शक्तिहरु को पारस्परिक रूप देखि संतुलित छ, यसैले उनि भविष्य मा विचार देखि बाहिर रहयो। आर्चिमेडियन बल F2> F1 हो र तलबाट निस्क्रिय गरिएको हो, र क्युको निचो किनारामा लागू गरिएको छ। हामी यसको मूल्य एफ परिभाषित गर्दछौं:

F = F2 - F1 = r * g * (एच + एल) * एस - आर * जी * एच * एस = आर * जी * एल * एस

ध्यान दिनुहोस् कि L * S घन V को भोल्युम हो, र R * g = p तरल को एक एकाइ को वजन हो, आर्किमिडीज बल सूत्र ले घन को मात्रा को बराबर को बराबर तरल को मात्रा को निर्धारण गर्दछ। यो केवल शरीर द्वारा विस्थापित तरल पदार्थ को वजन हो। यो भन्नु भन्दा रोचक छ कि आर्किमिडीज को कानून केवल एक वातावरण को लागि जहाँ गुरुत्वाकर्षण छ - शून्य गुरुत्वाकर्षण को तहत कानून काम गर्दैन। अन्तमा, आर्चिमिडीको कानूनको सूत्र निम्न फारम छ:

F = p * V, जहाँ p तरल को विशिष्ट गुरुत्व हो।

आर्किमिडीयन बल शरीर को उछाल को विश्लेषण को लागि आधार को रूप मा सेवा गर्न सक्छ। विश्लेषण को लागि शर्त शरीर को डूबने वाला भाग को मात्रा को बराबर मात्रा को साथ मात्रा मा प्रतिरक्षित शरीर पीएम को वजन र तरल पीजी को वजन हो। यदि Рт = Рж, त्यसपछि शरीर तरल मा फ्लोट गर्दछ, र यदि Рт> Рж, त्यसपछि शरीर डूब्यो। अन्यथा, शरीर बढ्दो नभएसम्म उछाल बल शरीरको डूब भएको भागले पानीको वजनको बराबर बराबर हुन्छ।

आर्किमिडीज 'कानून र यसको प्रयोगले टेक्नोलोजीमा लामो इतिहास छ, सबै ज्ञात सिफ्टहरुमा आवेदनको क्लासिक उदाहरण र गुब्बारे र एअरशिप्समा सुरु हुन्छ। यहाँ भूमिका यो तथ्यले खेलेको थियो कि ग्याँस एक राज्य को मामला को संदर्भित गर्दछ कि पूरी तरिका तरल को अनुकरण गर्दछ। एकै समयमा, हावा वातावरणमा, आर्किमिडीयन बलले कुनै पनि वस्तुहरूमा कार्य गर्दछ, तरलमा जस्तै। मोंगगोल्फियर भाइहरू द्वारा एयर फ्लाईन फ्लाइट बनाउने पहिलो प्रयासहरू - तिनीहरूले गुब्बारे भरी धुआंलाई भरे, जसको कारण गुब्बारे को बिरुद्धको वजन बत्तीको उस्तै मात्राको वजन भन्दा कम थियो। यो लिफ्टिंग बल को उपस्थिति को कारण थियो , र यसको परिमाण यिनी दुई मात्रा को वजन मा अंतर को रूप मा निर्धारित भएको थियो। गुब्बारे को थप सुधार एक बर्नर थियो कि लगातार बल को भित्र हावा गरम। यो स्पष्ट छ कि उडानको दायरा बर्नरको अवधिमा निर्भर थियो। पछि, एयरशिपहरूमा, हवाको भन्दा कम विशिष्ट गुरुत्वाकर्षणको साथ एक ग्याँस प्रयोग गर्न प्रयोग भएको थियो।