Тіло не тоне в рідини, якщо виштовхуюча сила, що діє вгору, врівноважує силу тяжіння тіла, викликану гравітацією. Це явище називається плавучістю. Дерево і масло плавають у воді, так само як і сталеві кораблі. Кулі, наповнені гарячим повітрям або гелієм, піднімаються в небо. Підводні човни піднімаються на поверхню з морських глибин. Всі ці явища об'єднані словом «плавучість», що виникло завдяки виштовхує силі. Вона спрямована вгору і діє на тіла, занурені в рідину або газ.
Сила тяжіння тіла викликана гравітацією, що діє на його масу. Сила тяжіння завжди спрямована вниз. Коли тіло поміщають в рідину або газ, на нього діє сила, що виштовхує його вгору. Виштовхуюча сила спрямована проти сили тяжіння. Виштовхуюча сила за значенням дорівнює силі тяжіння об'єму рідини або газу, витісненого тілом. Цей закон відкрив Архімед, і його назвали ім'ям ученого.
ЗАНУРЕННЯ
ПРИРОДА сили, що виштовхує
Під час занурення тіла в текучу середу, на тіло діє тиск. Тиск в рідині або газі діє у всіх напрямках і збільшується з глибиною. Якщо тіло має висоту, то сила тиску на верхню поверхню менше, ніж на нижню. Результуюча цих двох протилежно спрямованих сил і є виштовхує силою.
Більшість сортів деревини не тоне у воді. Уявімо дерев'яний куб об'ємом 1 м 3 і масою 500 кг. мулу тяжкості становить приблизно 5000 Н. Повністю занурений у воду, він витіснить рідину об'ємом 1 м 3. Маса витісненої води - 1000 кг, а її сила тяжіння майже 10000 Н. Виштовхуюча сила, що діє на дерев'яний куб. перевищує його силу тяжіння на суші, тому він спливе на поверхню. Плаваючі тіла частково занурені в рідину, тому що сила тяжіння і виштовхує сила врівноважують один одного. Під водою знаходиться та частина тіла, обсяг якої створює виштовхуючу силу, рівну силі тяжіння тіла на суші. Якщо помістити на плаваюче тіло додатковий вантаж, воно осяде в воду глибше. При цьому замінити багато води, зросте виштовхує сила і компенсує збільшення сили тяжіння.
strong> Щільність СЕРЕДОВИЩА І плавучості
Щільністю речовини називається ставлення його маси до об'єму. Щільність води дорівнює 1000 кг / м 3. бетону - 3000 кг / мм 3. дерева - 500 кг / мм 3. стали - 7800 кг / мм 3. Тіло плаває на поверхні води, якщо щільність його речовини менше щільності води; в іншому випадку воно потоне. Сталеві судна плавають, тому що всередині вони порожні. Загальна щільність обшивки, повітря в ній і всього устаткування менше щільності води.
Наповнені гарячим повітрям кулі піднімаються вгору тому, що щільність нагрітого повітря менше, ніж холодного, який оточує куля. Кулі, наповнені гелієм, плавають в повітрі тому що щільність гелію менше щільності повітря при однаковому тиску. При підйомі тиск атмосферного повітря падає і гелій розширюється, займаючи більший обсяг.