Закон Архімеда

Досліджуйте виштовхувальну силу за допомогою нашої інтерактивної моделі. Змінюйте параметри середовища і спостерігайте за поведінкою тіла.

Параметри середовища

Рідина

Маса тіла (m): 0.50 кг

Об'єм тіла (V): 0.0010 м³

0.5кг

Змінюйте масу, об'єм та густину рідини, щоб побачити, як змінюються вектори сил.

Результати

Сила тяжіння ( $F_g = mg$ ):4.91 Н
Макс. сила Архімеда ( $F_A$ ):9.81 Н
Стан тіла:Плаває 🛶

💡 Історія відкриття

Еврика!

Згідно з легендою, Архімед відкрив цей закон, приймаючи ванну. Він помітив, що рівень води піднімається, коли він занурюється. Суть закону проста: на тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, яка дорівнює вазі рідини в об'ємі зануреної частини тіла.

Головна формула

F_A = \rho \cdot g \cdot V

F_A

Виштовхувальна сила

в Ньютонах (Н)

\rho

Густина рідини

в кг/м³

g

Прискорення

вільного падіння (~9.81 м/с²)

V

Об'єм зануреної частини

в м³

Умови плавання тіл

Поведінка тіла в рідині залежить від вічної боротьби двох сил: сили тяжіння ( $F_g$ ), що тягне на дно, та виштовхувальної сили Архімеда ( $F_A$ ).

⬇️

Тіло тоне

F_g > F_A

Сила тяжіння більша за максимальну силу Архімеда. Це відбувається, коли густина тіла більша за густину рідини (наприклад, камінь у воді).

🛶

Тіло плаває

F_g = F_A

Сили зрівноважені. Тіло плаває на поверхні або всередині рідини. Густина тіла менша або дорівнює густині рідини (наприклад, дерево у воді).

⬆️

Тіло спливає

F_A > F_g

Якщо при повному зануренні виштовхувальна сила більша за вагу тіла, воно піднімається на поверхню, поки сили не зрівняються (наприклад, м'яч під водою).

Часті запитання

Як обчислюється сила Архімеда?

Сила Архімеда обчислюється за формулою F = ρ · g · V, де ρ (ро) — густина рідини, g — прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 Н/кг), а V — об'єм зануреної частини тіла.

Коли тіло тоне, а коли спливає?

Тіло тоне, якщо його середня густина більша за густину рідини (або сила тяжіння більша за максимальну виштовхувальну силу). Тіло спливає, якщо його густина менша за густину рідини.

Чи діє сила Архімеда в газах?

Так! Закон Архімеда справедливий не лише для рідин, але й для газів. Завдяки цій силі літають повітряні кулі та дирижаблі.