aFizyka logo

Prawo Archimedesa. Siła wyporu

Prawa Archimedesa związane jest z siłą wyporu, która działa na każde ciało zanurzone w cieczy lub gazie.

Wartość siły wyporu określa prawo Archimedesa, które brzmi

Na każde ciało zanurzone w cieczy działa zwrócona do góry siła wyporu (Fw) o wartości równej wartości ciężaru wypartej cieczy przez to ciało

Prawo Archimedesa zapisujemy wzorem

prawo archimedesa wzór

Skąd się bierze siła wyporu?

Siła wyporu jest konsekwencją różnicy sił działających na każde ciało zanurzone w cieczy (gazach). Siła wyporu jest siłą wypadkową wszystkich tych sił. Działanie tych sił przedstawia poniższy rysunek

siły działające na ciało zanurzone w cieczy

Siły, które działają w kierunku poziomym na tej samej głębokości na ścianki naczynia się znoszą. Co oznacza, że w kierunku poziomym siła wypadkowa wynosi zero.

Jedynie wypadkowa sił działający w kierunku pionowym jest różna od zera i zawsze jest skierowana pionowo w górę.

Wartości sił działających na zanurzone ciało zależą od głębokości, co wynika z różnej wartości ciśnienia hydrostatycznego na tych głębokościach.

Symulacja działania sił na ciało całkowicie zanurzone w cieczy

Klinkij na poniższym rysunku, aby uruchomić symulację

Symulacja działania sił na ciało całkowicie zanurzone w cieczy

Sterowanie symulacją siły wyporu

Aby zobaczyć efekt działania symulacji w pierwszym kroku należy podac wysokośc zanurzonego ciała. Początkowo wynosi ona zero. Suwakiem zwieksz/ zmniejsz wysokość zanurzonego ciała.

zmiana rozmiaru ciałasymulacja siła wyporu

Obrót ciała wokół pionowej osi- przesuń myszką poniższy przycisk

symulacja siła wyporu

Symulacja pływania ciał

Symulacja pozwala prześledzić co się dzieje z ciałem pływającym po powierzchni wody jeżeli będziemy zwiększać jego ciężar bez zmiany jego objętość. Sytuacja odpowiada zalewaniu zbiorników balastowych łodzi podwodnej.

Symulacja pływania ciał

Symulację uruchomisz po kliknięciu myszką w powyższą ilustrację.

Sterowanie symulacją łodzi podwodnej

Prawao Archimedesa sterowanie ruchem łodzi podwodnej

Zmiana kierunku oraz szybkości ruchu łodzi . O zmianie szybkości decyduje wartość wychylenia centralnego przycisku względem położenia początkowego.

Prawao Archimedesa sterowanie zalewaniem zbiornika balastowego