Ποια είναι η σχέση ανάμεσα στη δύναμη και το βάρος ενός αντικειμένου που επιπλέει σε ένα υγρό;
* Δύναμη πνεύμονας: Αυτή είναι η ανοδική δύναμη που ασκείται από ένα υγρό (υγρό ή αέριο) σε ένα αντικείμενο βυθισμένο σε αυτό. Είναι άμεσα ανάλογο με το βάρος του υγρού που εκτοπίζεται από το αντικείμενο.
* βάρος του αντικειμένου: Αυτή είναι η δύναμη που ασκείται στο αντικείμενο λόγω βαρύτητας.
Βασική σχέση: Όταν ένα αντικείμενο επιπλέει, η δυναμική δύναμη που ενεργεί είναι ίση με το βάρος του αντικειμένου. Αυτή είναι η ουσία της αρχής του Αρχιμήδη.
Γιατί συμβαίνει αυτό:
* Όταν ένα αντικείμενο τοποθετείται σε ένα υγρό, μετατοπίζει μερικά από τα υγρά.
* Το εκτοπισμένο υγρό ασκεί μια ανοδική δύναμη (δύναμη φουσκωτής) στο αντικείμενο.
* Εάν η δύναμη φουσκωτής είναι μικρότερη από το βάρος του αντικειμένου, το αντικείμενο βυθίζεται.
* Εάν η δύναμη φουσκωτής είναι ίση με το βάρος του αντικειμένου, το αντικείμενο επιπλέει.
* Εάν η δυναμική δύναμη είναι μεγαλύτερη από το βάρος του αντικειμένου, το αντικείμενο θα ανέλθει στην επιφάνεια και ενδεχομένως επιπλέει με μέρος του πάνω από το νερό.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα ξύλινο μπλοκ που επιπλέει στο νερό. Το μπλοκ μετατοπίζει έναν ορισμένο όγκο νερού. Το βάρος αυτού του εκτοπισμένου νερού είναι ίσο με τη δύναμη που ενεργεί στο μπλοκ. Επειδή το μπλοκ επιπλέει, αυτή η δυναμική δύναμη είναι ακριβώς ίση με το βάρος του ίδιου του μπλοκ.
Συνοπτικά:
Η δυναμική δύναμη που ενεργεί σε ένα πλωτό αντικείμενο είναι ίση με το βάρος του αντικειμένου, εξασφαλίζοντας ότι το αντικείμενο παραμένει σε ισορροπία και δεν βυθίζεται.