Πώς σχετίζεται η πλευστότητα και η πυκνότητα;
αρμοδιότητα:
* Ορισμός: Η πλευστότητα είναι η ανοδική δύναμη που ασκείται από ένα υγρό (υγρό ή αέριο) που αντιτίθεται στο βάρος ενός βυθισμένου αντικειμένου.
* Αρχή του Αρχιμήδη: Αυτή η αρχή δηλώνει ότι η δύναμη φουσκωτής σε ένα αντικείμενο που βυθίζεται σε ένα υγρό είναι ίσο με το βάρος του υγρού που εκτοπίζεται από το αντικείμενο.
Πυκνότητα:
* Ορισμός: Η πυκνότητα είναι ένα μέτρο του πόσο μάζα περιέχεται σε έναν δεδομένο τόμο. Υπολογίζεται ως:
* πυκνότητα =μάζα / όγκος
* Μονάδες: Οι κοινές μονάδες για πυκνότητα είναι G/cm3 (γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό) ή kg/m³ (χιλιόγραμμα ανά κυβικό μέτρο).
Η σύνδεση:
Η βασική σύνδεση έγκειται στον τρόπο με τον οποίο η πυκνότητα καθορίζει εάν ένα αντικείμενο επιπλέει ή νεροχύτες:
* Αντικείμενο λιγότερο πυκνό από το υγρό: Εάν η πυκνότητα ενός αντικειμένου είναι χαμηλότερη από την πυκνότητα του υγρού που βυθίζεται, η δύναμη θα είναι μεγαλύτερη από το βάρος του αντικειμένου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το αντικείμενο που επιπλέει.
* Πυκνότερο αντικείμενο από το υγρό: Εάν η πυκνότητα ενός αντικειμένου είναι υψηλότερη από την πυκνότητα του υγρού, η δύναμη θα είναι μικρότερη από το βάρος του αντικειμένου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη βύθιση του αντικειμένου.
* Αντικείμενο με την ίδια πυκνότητα με το υγρό: Η δυναμική δύναμη θα ισούται με το βάρος του αντικειμένου, οδηγώντας στο αντικείμενο που αναστέλλεται στο υγρό.
Παραδείγματα:
* Το ξύλο επιπλέει στο νερό: Το ξύλο έχει χαμηλότερη πυκνότητα από το νερό, οπότε μετατοπίζει αρκετό νερό για να δημιουργήσει μια ανοδική δύναμη προς τα πάνω μεγαλύτερη από το βάρος του.
* βυθίζεται σε νερό: Οι βράχοι έχουν γενικά υψηλότερη πυκνότητα από το νερό, οπότε η φουσκωμένη δύναμη δεν αρκεί για να ξεπεράσει το βάρος του βράχου.
* Ένα υποβρύχιο μπορεί να επιπλέει ή να βυθίζεται: Τα υποβρύχια χρησιμοποιούν δεξαμενές έρματος για να ελέγξουν την πυκνότητα τους. Με την προσθήκη ή την απελευθέρωση του νερού, μπορούν να γίνουν πιο πυκνοί ή λιγότερο πυκνοί από το γύρω θαλασσινό νερό, επιτρέποντάς τους να βυθιστούν ή να επιφάνεια.
Συνοπτικά:
Η πυκνότητα καθορίζει το μέγεθος της δυνητικής δύναμης που βιώνει ένα αντικείμενο. Μια χαμηλότερη πυκνότητα σημαίνει μεγαλύτερη δύναμη, διευκολύνοντας το αντικείμενο να επιπλέει. Αντίθετα, μια υψηλότερη πυκνότητα σημαίνει μια ασθενέστερη δύναμη, αυξάνοντας την πιθανότητα βύθισης.