Виведення сили підйому від гравітаційного тиску LEIFIphysik

Виведення сили плавучості від тиску сили тяжіння

Основні факти з першого погляду

сили

  • Причиною плавучості є тиск сили тяжіння.
  • Сила плавучості дорівнює вазі витісненої рідини або витісненого газу.

Гравітаційний тиск

Гравітаційний тиск (гідростатичний тиск) - це тиск, який тіло відчуває лише завдяки вазі стовпа рідини або газу над ним. В результаті гравітаційного тиску рідин і газів тіла в цих рідинах і газах відчувають силу плавучості \ (F_A \).

Застосовується наступне

Сила плавучості дорівнює вазі витісненої рідини або вазі витісненого газу.

Виведення

Фонд Йоахіма Герца

  • Тіло, яке розглядається, повинно мати однакову площу \ (А \) зверху та знизу. Тиск \ (p_o \) переважає вгорі, а тиск \ (p_u \) внизу. Тоді:

\ [F_A = p_u \ cdot A-p_o \ cdot A \]

  • Використовуючи формулу для вагового тиску \ (p = \ rho \ cdot g \ cdot h \), потім \ [F_A = A \ cdot (\ rho \ cdot g \ cdot h_u - \ rho \ cdot g \ cdot h_o) \ ] де \ (\ rho \) - щільність рідини або газу, в якому знаходиться тіло. Виключення \ (\ rho \) та \ (g \) веде до

\ [F_A = A \ cdot \ rho \ cdot g \ cdot (h_u - h_o) \]

\ [F_A = A \ cdot h \ cdot \ rho \ cdot g \]

Але оскільки добутком \ (A \ cdot h \) є саме об'єм \ (V \) тіла, застосовується наступне:

\ [F_A = \ rho \ cdot V \ cdot g \]

Добуток щільності рідини та об'єму дає масу \ (м \) витісненої рідини: \ [F_A = m \ cdot g \] Множення з просторовим коефіцієнтом \ (g \) нарешті дає вагу витісненої рідини або витіснений газ \ [F_A = F _> \; \ text \; F_A = F _> \]

Формула сили плавучості

\ [F_A = \ rho \ cdot V \ cdot g \] або \ [F_A = F_ \; \ text \; F_A = F_ \]