Buoyancy Kraaft

Loosst d'engem einfachen Experiment do: e bëssen deier Gummistécker Ball huelen an "imbedded" am Waasser. Wann immersion Déift och 1-2 Meter ass, et ass einfach ze gesinn, datt seng Volume reduzéiert ass, dat heescht, op all Säiten wäert de Ball puer Kraaft crimp. Et ass gesot normalerweis datt et "schëlleg" hydrostatesche Drock sinn - A kierperlech Kräften op permanent Flëssegkeeten Beweegung Kierper Choix. Hydrostatesche Kräften op de Kierper vun alle Säiten schléit, an hir entstoent, wéi d'Kraaft Archimedes bekannt, genannt nach d'Spëtzt, déi op de Kierper an d'Richtung vun hire Effekt entsprécht an engem Flesseggassystem Beweegung.

Archimedes entdeckt sengem Gesetz reng experimentell, a seng theoretesch beinhalt gewaart bal 2.000 Joer fir ier Pascal Gesetz vum hydrostatics fir permanent Flëssegket entdeckt. No deem Gesetz, den Drock duerch d'Flesseggassystem iwwerdroen an all Richtungen egal Beräich op déi et der all Fligeren Akten op der Flëssegket bounding, a seng Wäert ass zu der Uewerfläch P an S laanscht de normal teg proportional. Pascal opgemaach a gepréift Gesetz iwwert Erfahrung 1653. Laut him, op der Uewerfläch vun engem Kierper an der flësseg op all Säit vun der hydrostatesche Drock Beweegung.

Dovun ausgoen, datt pompelen mat Waasser an der Form vun engem Kierper ganz drëtter Potenz Déift H zu L - Distanz aus dem Waasser Uewerfläch bis erop Gesiicht. Wann dës niddreg gebonnen ass fir eng Déift H + L. D'Kraaft Vecteure F1, ass op der ieweschter Gesiicht schléit ënner no ënnen an F1 = r * g * H * S, wou r - flësseg Dicht, g - Beschleunegung vun Gravitatioun.

De Vecteure Kraaft F2, seng Nofolleg um ënneschten Fliger fänkt a sengem Wäert ass vun F2 = r * g * (H + L) * S. entscheet

D'vectors vun Kräften handele op Säit Fläch Géigesäitegkeet equilibréiert, also dono aus Rücksicht ausgeschloss. Buoyancy Kraaft F2> F1 a vun ënnen ënner NO UEWEN, a bis ënnen Gesiicht vun der drëtter Potenz verbonnen. Definéieren sengem Wäert F:

F = F2 - Formel 1 = r * g * (H + L) * S - R * g * H * S = r * g * L * S

Bedenkt datt L * S - .. Ass de Volume vun enger drëtter Potenz V, an m bis r * g = p duerstellt der Flesseggassystem Gewiicht Eenheet, dann d'Formule Gewiicht vun der Archimedean Kraaft bestëmmt de Volume vun Flesseggassystem gläich op de Volume vun der drëtter Potenz, i.e. Dat ass genau d'Gewiicht vun der Flëssegket vum Kierper déplacéiert. Et ass interessant ze schwätzen iwwer "Archimedes Prinzip méiglech ass nëmme fir d'Ëmwelt, wou et der Kraaft vun Gravitatioun ass - an Konditiounen vun weightlessness, gesäit d'Gesetz net schaffen. Endlech, ass d'Formule vun der Gesetz vum Archimedes wéi follegt:

F = p * V, wou p - flësseg spezifesch Gravitatioun.

Archimedean Kraaft kann fir d'Analyse vun der buoyancy Kierper als Basis déngen. D'Konditioun fir Analyse ass d'Verhältnis vun der Gewiicht Kierper iwwerlaascht Auer an Frësch Gewiicht Flëssegket mat engem Volume gläich op de Volume vun der nees flësseg Kierper Beweegung. Wann Auer = Px, de Kierper an de Wénkel gekäppt flësseg, a wann Pr> Frësch, de Kierper Blutt. Soss, schielt de Kierper als buoyant Kraaft d'Gewiicht vun der ausgestouss of Deel vum Waasser Kierper fusionnéiert.

Archimedes "Prinzip a sengem benotzt huet eng laang Geschicht an Technologie, ugefaange mat der klassesch Beispill vun der Benotzung vun all bekannt an Wénkel gekäppt Ariichtungen ze Loftballone an airships. Hei huet et eng Roll, datt de Gas an engem Zoustand vun egal rappeléiert, datt relativ Flesseggassystem simuléiert ass. Sou, schléit an der Loft Ëmwelt zu all Objet buoyancy Kraaft Trakter selwecht wéi an der flësseg. Déi éischt Versich Loft Ballon Fluch ze üben, dee Montgolfier Bridder - se engem Ballon mat waarmer Damp gefëllt, sou datt d'Gewiicht vun engem Prisong an engem Loft Ballon manner war wéi d'Gewiicht vun der selwechter Volume vun kal Loft. Dëst war d 'Ursaach vun der opgehuewe, a seng Wäert huet den Ënnerscheed zu Gewiicht vun der zwee Bänn definéiert. Eng weider Verbesserung war Loftballone au, déi kontinuéierlech der Loft am Ballon Pilot. Et ass kloer, dass d'Palette ofhängeg vun der Längt vun der au. Spéit op airships benotzt fir e Gas mat engem spezifeschen Gravitatioun manner wéi déi vun Loft llt.