Закон Архимеда

Рассмотрим рисунок 4.1, на котором изображен сосуд с водой, в который погружено некое тело произвольной формы. В процессе погружения очевидно, что

Рис. 4.1 уровень воды поднимается, т.е. тело

вымещает определенное количество

воды. Понятно также, что это количество

Vт воды равно объему погруженного тела.

С На это тело действует в данных

А условиях действует 2 силы:

1). Сила тяжести F_т, которая направлена

вертикально вниз и приложена к

точке С, которая называется центром

тяжести тела.

2). Некая сила, которая направлена вертикально вверх и приложена к точке А, которая называется центром плавучести тела. Эта сила была обнаружена и рассчитана древнегреческим математиком Архимедом, поэтому названа в его честь архимедовой силой. Архимедова сила имеет формулу:

F_Α = ρ_жgV_т,

где F_Α – сила Архимеда, ρ_ж - плотность жидкости, в которую погружено тело, g=9,8 м/с² V_т – объем тела. Но что же такое центр плавучести? Это точка, которая является центром тяжести вытесненной жидкости. Т.е. если бы на месте тела была жидкость, то у этого объема жидкости был бы свой центр тяжести – в этом месте находится центр плавучести тела. Центр плавучести находится в геометрическом центре тела, тогда как центр тяжести не всегда находится в геометрическом центре тела, т.к. плотность внутри тела может быть распределена неравномерно.

Итак, закон Архимеда формулируется следующим образом: На тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной жидкости и приложенная к центру плавучести тела.