Numele de Arhimede poate fi cunoscut pentru majoritatea oamenilor, în special pentru aceia dintre voi care sunt în prezent în clasa a XI-a. Da, este un matematician și inventator din Grecia care a trăit între 287 î.Hr. - 212 î.Hr. Este renumit pentru descoperirea legii hidrosticii sau mai bine cunoscut sub numele de Legea lui Arhimede.
Originea acestei legi a fost simplă. Plecând de la ordinul regelui Hieron al II-lea, care i-a cerut lui Arhimede să investigheze dacă coroana sa de aur era amestecată sau nu cu argint. Chiar și Arhimede s-a gândit cu seriozitate la această problemă și în cele din urmă s-a simțit foarte obosit și a ales să se arunce în baia publică care era plină cu apă. Aici, a văzut că s-a revărsat apă pe podea și a găsit imediat răspunsul. S-a ridicat în picioare și a fugit până la casă complet gol. Când a ajuns acasă, i-a strigat soției: „Eureka! Eureka! " ceea ce înseamnă „Am găsit! Am gasit! " Apoi a apărut legea lui Arhimede.
„Dacă un obiect este scufundat într-un lichid, acesta va obține o forță numită flotabilitate (forță ascendentă) egală cu greutatea lichidului pe care îl deplasează”.
Această lege explică relația gravitației și forța ascendentă asupra unui obiect atunci când este introdus în apă. În cazul în care datorită ridicării ascendente (flotabilitate), obiectele din lichid vor cântări mai puțin. Astfel, obiectele ridicate în apă se vor simți mai ușoare decât atunci când sunt ridicate pe uscat.
Greutatea unui obiect în apă primește simbolul Ws, greutatea reală a obiectului primește simbolul W, în timp ce forței ascendente sau flotabilității i se dă simbolul Fa.
Ws = W-Fa
Și amploarea flotabilității (Fa) este formulată de:
Fa = ρcair Vb g
Informație:
Vb = volumul obiectului scufundat (m3)
ρcair = densitatea lichidului (kg / m3)
g = accelerație datorată gravitației (m / s2)
Obiecte în Legea lui Arhimede
Când un obiect este scufundat în lichid, există 3 posibilități care vor apărea, și anume scufundarea, plutirea sau plutirea. Iată explicația.
Obiect scufundat
Un obiect este declarat scufundat în lichid dacă poziția obiectului este întotdeauna în partea de jos unde este lichidul. Această situație apare atunci când densitatea lichidului este mai mică decât densitatea obiectului.
Exemplu: o piatră pusă în apă
Obiecte plutitoare
Obiectele plutesc în lichid atunci când poziția obiectului este sub suprafața lichidului și de deasupra bazei unde este lichidul. Această situație apare atunci când densitatea lichidului este aceeași cu densitatea obiectului.
Exemplu: ouă atunci când sunt introduse în apă
Obiect plutitor
Un obiect plutește într-un lichid când poziția obiectului apare parțial pe suprafața lichidului și parțial scufundată în lichid. Această situație apare atunci când densitatea lichidului este mai mare decât densitatea obiectului.
Exemplu: plastic pus în apă
Legea lui Arhimede în viața de zi cu zi
Hidrometru
Hidrometrul este un instrument folosit pentru a măsura densitatea unui lichid. Acest instrument este sub forma unui tub care conține un balast și un spațiu aerian, astfel încât acesta să plutească în poziție verticală și să fie stabil deodată. Hidrometrul funcționează conform principiului Arhimede. Acolo unde cu cât este mai mare densitatea substanței apei, cu atât mai puțină parte a hidrometrului se va scufunda. Acest hidrometru este utilizat pe scară largă pentru a determina cantitatea de apă din lapte, bere sau alte băuturi.
Submarin
Aplicarea legii arhimede asupra submarinelor este practic aceeași ca și pentru construcția navală. Dacă nava se va scufunda, atunci apa de mare este introdusă în spațiul de rezervă, astfel încât să crească greutatea navei. Ei bine, dispunerea cantității de apă de mare care este introdusă este ceea ce face ca submarinul să se scufunde la o anumită adâncime, după dorință. Pentru ao face să plutească, nava va scoate apa de mare din spațiul de rezervă.
Balon cu aer
În afară de hidrometre și submarine, aplicarea Legii lui Arhimede se aplică și obiectelor de tip gazos. În acest caz, balonul cu aer cald, care este capabil să plutească în aer, este umplut cu un gaz care are o densitate mai mică decât densitatea aerului din atmosferă.
Robinet automat
Oricine are o pompă de apă în casa lui trebuie să fi observat că există un rezervor de stocare care trebuie așezat la o anumită înălțime acolo. Scopul este de a obține o presiune mare pentru a curge apa. În rezervor există un plutitor care funcționează ca un robinet automat. Acest robinet este făcut să plutească în apă, astfel încât să se miște cu nivelul apei. Când apa este goală, plutitorul va deschide robinetul pentru a scurge apa. Invers, dacă rezervorul este plin, plutitorul va închide automat robinetul.
