Moć Arhimeda: o krunama, bazenima i zračnim brodovima

Teško je reći koliko su istinite povijesne šale. Moć Arhimeda u svijesti tolikih ljudi povezana je s činjenicom da je nakon otkrića vrijedan izumitelj iskočio iz kupelji i projurio gradskim ulicama u kojima je majka rodila, plačući: "Eureka!" No činjenica da je Arhimedova moć otkrivena u procesu rješavanja praktičnog problema je istina.

Kako je bilo

Tiranin malog grčkog grada postao je znatiželjan je li zlatar ukrao zlato iz svoje nove krune. Znanstvenici su dali uvjet da ne uništi krunu. Pitanje je čudno i teško za njegovo vrijeme, ali Archimedes se jednostavno briljantno nosio, istodobno otkrivajući slavnu silu potiskivanja.

Prema zakonima vremena

Kako se kraljev problem može riješiti korištenjem znanja Arhimeda? Uzmite zlatni disk iste mase kao i krunu i izračunajte izbacivanje vode. Kao rezultat toga, možete dati točan odgovor, prevariti kralja ili ne. No, kako bi saznali točno koliko je zlata ukradeno, morate napraviti izračune i koristiti istu tvar koju je koristio draguljar-lopov (ako riješite problem u odnosu na Arhimedovo vrijeme).

Stroga definicija

Koja je moć Arhimeda? Definicija kaže da je to sila koja djeluje na tijelo uronjeno u tekućinu ili plin, brojčano jednako sili gravitacije koja djeluje na volumen tekućine ili plina koje tijelo izbacuje, ali usmjereno protiv sile gravitacije. Točka njegove primjene može se smatrati samo središtem gravitacije tijela, u toj situaciji nazvanom središte pritiska.

Zašto teško nakon bazena?

U mnogim školama kao dokaz postojanja ove sile koristi se laboratorijski rad s takozvanom Arhimedovom kantom. Ova metoda je jednostavna i vrlo intuitivna i ne zahtijeva posebnu opremu. Kako se to radi? Na vodenu kadu postavljen je tronožac na koji su pričvršćene uobičajene proljetne vage (u svakodnevnom životu takve se koriste, na primjer, za vaganje rublja), na njih je pričvršćeno metalno opterećenje. Prikazana su očitanja instrumenta. Nakon toga se vage s opterećenjem spuštaju prema dolje tako da je potonje u potpunosti ili djelomično uronjeno u vodu. U očima učenika, očitanja instrumenta se smanjuju. Zašto? protiv gravitacija Arhimedova sila počinje raditi, a težina tijela navodno postaje sve manja. Mnogi ljudi su promatrali obrnuti proces u bazenu - kad osoba izađe nakon plivačke sjednice, njegovo tijelo izgleda vrlo teško.

Također se nalazi u plinovima

Ali sila Arhimeda ne djeluje samo u fluidu. Formula pretpostavlja uporabu i za plin. Gustoća tekućine ili plina ne smije se pomnožiti s volumenom izmještenim u tijelu. I također ubrzati slobodni pad. Ali ako govorimo o plinu, tada će sila Arhimeda biti mala, jer je gustoća medija mala.

Razumjeti više

Ova tema u fizici je jedna od najlakših i razumljivijih, na njoj se grade mnogi zanimljivi i praktično značajni zadaci. Ako ste proučavali problem Arhimeda, shvatit ćete zašto su baloni puni helija rastrgani na vrhu, kako letjeti zračni brodovi, i zašto se neki ljudi utapaju bez pokreta, dok drugi ne.