Archimedes lag är F = ρ.Vg. Betydelsen av denna lag är att ett föremål nedsänkt i en vätska kommer att uppleva en uppåtgående kraft som är lika med vikten av vätskan som förskjutits av objektet.
Hur kan ett fartyg med en så tung last kunna flyta på havet? Denna fråga kommer att besvaras när du förstår principerna i Archimedes lag. Följande är en förklaring av innebörden av Archimedes lag och exempel på problem som löser problem relaterade till Archimedes lag.
Historien om Archimedes lag
Vet du vem Archimedes är? Vad har Archimedes upptäckt på sin tid?
En dag ombads Archimedes av kung Hieron II att undersöka om hans guldkrona var blandad med silver eller inte. Archimedes funderade på denna fråga på allvar. Tills han kände sig mycket trött och kastade sig i det offentliga badet fullt av vatten.
Sedan märkte han att det spillde vatten på golvet och genast hittade han svaret. Han stod upp och sprang naken till hela huset. När han kom hem ropade han till sin fru: "Eureka! Eureka! " vilket betyder "Jag har hittat! Jag har hittat! " Sedan gjorde han Archimedes lag.
Genom Archimedes berättelse kan vi se att principen i Archimedes lag handlar om lyft- eller flytkraften på en vätska (vätska eller gas) mot ett föremål. Så med flytkraftens flytkraft har objekt av olika slag, på grund av att de har en annan densitet, en annan flytkraft. Det var detta som gjorde att Archimedes kunde svara på frågor från kungen och bevisa att kronan på kung Hieron II var blind av en blandning av guld och silver.
Förståelse av Archimedes lag
Archimedes lag säger:
" Ett föremål som är helt eller delvis nedsänkt i en vätska kommer att uppleva en uppåtgående kraft som är lika med vikten av den vätska som förskjuts av föremålet. "
Betydelsen av ordet som överförs i ljudet av Archimedes lag är volymen av vätska som flyter över, pressas så att det verkar som om det blir en volymökning när ett objekt sänks ned i vätska.
Mängden vätska som flyttas / pressas har en volym som är lika med volymen på objektet nedsänkt / nedsänkt i vätskan. Så att enligt Archimedes-lagen har flytkraften (Fa) samma värde som vätskans (wf) vikt som förskjuts.
Arkimedes lagformler
Tillämpningen av Archimedes lag är mycket användbar i flera liv som att bestämma när en ubåt flyter, svävar eller sjunker. Tja, här är de grundläggande principerna för Archimedes lagformel.
Läs också: 16 islamiska kungariken i världen (FULL) + förklaringNär ett föremål är i en vätska överförs vätskans volym lika med föremålets volym i vätskan. Om volymen av den överförda vätskan är V och vätskans densitet (massa per volymenhet) är ρ, är massan av den överförda vätskan:
m = ρ.V
Mängden vikt överförd vätska är
w = mg = ρ.Vg
Enligt Archimedes princip är storleken på det uppåtgående trycket lika med vikten på objektet som flyttas:
Fa = w = ρ.Vg
Om ett system är i balans kan det formuleras
Fa = w
ρf.Vbf.g = ρb.Vb.g
ρf.Vbf = ρb.Vb
Information:
m = massa (kg)
ρ = densitet (kg / m3)
V = volym (m3)
Fa = flytkraft (N)
g = tyngdacceleration (m / s2)
wf = vikt för objekt (N)
ρf = vätskedensitet (kg / m3)
Vbf = volym av objekt nedsänkt i vätska (m3)
ρb = objektets densitet (kg / m3)
Vb = volym av objekt (m3)
Flytande, flytande och sjunker
Om ett föremål är nedsänkt i en vätska eller vätska, finns det tre möjligheter att uppstå, nämligen flytande, flytande och sjunker .
Flytande föremål
Ett objekt i en vätska flyter om objektets densitet är mindre än vätskans densitet (ρb <ρf). När ett objekt flyter doppas bara en del av objektets volym i vätskan, medan den andra delen ligger ovanför vattenytan i flytande tillstånd. Så att volymen på objektet delas in i volymen på objektet som är nedsänkt och volymen på objektet som är flytande.
Vb = Vb '+ Vbf
Fa = ρf.Vbf.g
Eftersom endast en del är nedsänkt i en vätska, gäller ekvationen för den uppåtgående kraften med gravitationen:
ρf.Vbf = ρb.Vb
Information:
Vb '= volym av flytande objekt (m3)
Vbf = volym av objekt nedsänkt i vätska (m3)
Vb = hela objektets volym (m3)
Fa = flytkraft (N)
ρf = vätskans densitet (kg / m3)
g = gravitation (m / s2)
Flytande föremål
Objekt i vätska flyter när objektets densitet är densamma som vätskans densitet (ρb = ρf). Det flytande föremålet kommer att ligga mellan vätskans yta och kärlets botten.
Eftersom densiteten hos föremål och vätskor är densamma, då:
FA = ρf.Vb.g = ρb.Vb.g
Information:
Fa = flytkraft (N)
ρf = vätskans densitet (kg / m3)
ρb = objektets densitet (kg / m3)
Vb = volym av objekt (m3)
g = gravitation (m / s2)
Nedsänkt föremål
När objektets densitet är större än vätskans densitet (ρb> ρf ) kommer objektet att sjunka och vara i botten av kärlet. Tillämplig lag:
Fa = wu - wf
I ett nedsänkt föremål nedsänktes hela föremålets volym i vatten, så volymen vatten som förskjuts är lika med föremålets totala volym. Med detta får vi förhållandet mellan lyftkraftsekvationen och det sjunkande föremålet genom massförhållandet.
Läs också: Hur man skriver bokrecensioner och exempel (fiktion och facklitteraturböcker)ρf.Vb = mu - mf
Information:
Fa = flytkraft (N)
wu = vikt av objekt i luft / faktisk vikt (N)
wf = vikt för objekt i vätska (N)
g = gravitation (m / s2)
Vb = objektets totala volym (m3)
ρf = vattentäthet (kg / m3)
mu = luftmassa (kg)
mf = massa i vätska (kg)
Exempel på arkimedes lagproblem
Exempel Problem 1
Havsvattnets densitet är 1025 kg / m3, beräkna bergets volym nedsänkt i havsvatten om vikten av havsvatten som förskjutits av berget är 2 Newton!
Är känd :
ρf = 1025 kg / m3
wf = 2 N
g = 9,8 m / s2
Sökes: V-sten. . . ?
Svar:
Havsvattens vikt: w = mg
Flytförmåga: Fa = ρf. g. Vbf
Vikten av det spillda vattensubstansen är lika med bergets flytkraft, så det kan skrivas
w = Fa
w = ρf.g.Vb
2 = 1025. (9.8) .Vb
2 = 10,045.Vb
Vb = 10,045 / 2
Vb = 1,991 x 10-4 m3 = 199,1 cm3
Så volymen av nedsänkt berg är 199,1 cm3
Exempel Problem 2
Ett föremål i luft väger 500 N. Bestäm objektets densitet om objektets vikt i vatten är 400 N och vattentätheten är 1000 kg / m3!
Är känd :
wu = 500 N.
wf = 400 N.
ρa = 1000 kg / m3
Sökes: ρb?
Svar:
Fa = wu - wf
Fa = 500 N - 400 N.
Fa = 100 N.
ρb / ρf = wu / Fa
ρb / 1000 = 500/100
100 ρb = 500 000
ρb = 500.000 / 100
ρb = 5 000 kg / m3
Så objektets densitet är 5000 kg / m3
Exempel Problem 3
Bestäm korkens densitet om 75% av korkens volym är nedsänkt i vatten och densiteten är 1 gram / cm3!
Är känd :
ρf = 1 gr / cm3
Vf = 0,75 Vg
Sökes: ρg. . . ?
Svar:
ρg.Vg = ρf.Vf
ρg.Vg = 1. (0.75Vg)
ρg = 0,75 gr / cm3
Så korkens densitet är 0,75 gr / cm3
Exempel Problem 4
Ett block har en densitet på 2500 kg / m3 och när det är i luft väger det 25 Newton. Bestäm vikten av blocket i vatten om vattentätheten är 1000 kg / m3 och accelerationen på grund av tyngdkraften är 10 m / s2!
Är känd :
ρb = 2500 kg / m3
wu = 25 N.
ρf = 1000 kg / m3
Sökes: wf?
Svar:
ρb / ρf = wu / Fa
(2500) / (1000) = 25 / Fa
2,5 Fa = 25
Fa = 25 / 2,5
Fa = 10 N.
När ett objekt sjunker gäller det:
Fa = wa-wf
10 = 25 - wf
wf = 25-10
wf = 15 N.
Så vikten av blocket i vattnet är 15 Newton
Referens : Eureka! Archimedes-principen
