Меню

Какова единица измерения выталкивающей силы ответ



Архимедова сила: что это такое и как действует

Рассказываем, почему железные корабли не тонут, а воздушные шары летают, что такое «эврика» и при чём здесь Дональд Дак.

Гениальный учёный Архимед, живший в древнегреческих Сиракузах в III веке до нашей эры, прославился среди современников как создатель оборонительных машин, способных перевернуть боевой корабль. Другое его изобретение, «Архимедов винт», по сей день остаётся важнейшей деталью гигантских буровых установок и кухонных мясорубок. Мир обязан Архимеду революционными открытиями в области оптики, математики и механики.

Его личность окутана легендами, порой весьма забавными. С одной из них мы и начнём нашу статью.

«Эврика!». Открытие закона Архимеда

Однажды царь Сиракуз Гиерон II обратился к Архимеду с просьбой установить, действительно ли его корона выполнена из чистого золота, как утверждал ювелир. Правитель подозревал, что мастер прикарманил часть драгоценного металла и частично заменил его серебром.

В те времена не существовало способов определить химический состав металлического сплава. Задача поставила учёного в тупик. Размышляя над ней, он отправился в баню и лёг в ванну, до краёв наполненную водой. Когда часть воды вылилась наружу, на Архимеда снизошло озарение. Такое, что учёный голышом выскочил на улицу и закричал «Эврика!», что по-древнегречески означает «Нашёл!».

Он предположил, что вес вытесненной воды был равен весу его тела, и оказался прав. Явившись к царю, он попросил принести золотой слиток, равный по весу короне, и опустить оба предмета в наполненные до краёв резервуары с водой. Корона вытеснила больше воды, чем слиток. При одной и той же массе объём короны оказался больше, чем объём слитка, а значит, она обладала меньшей плотностью, чем золото. Выходит, царь правильно подозревал своего ювелира.

Так был открыт принцип, который теперь мы называем законом Архимеда:

На тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа в объёме погружённой части тела.

Эта выталкивающая сила и называется силой Архимеда.

Формула силы Архимеда

На любой объект, погружённый в воду, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости. Таким образом, вес объекта, погружённого в воду, будет отличаться от его веса в воздухе в меньшую сторону. Разница будет равна весу вытесненной воды.

Чем больше плотность среды — тем меньше вес. Именно поэтому погрузившись в воду, мы можем легко поднять другого человека.

Выталкивающая сила зависит от трёх факторов:

  • плотности жидкости или газа (p);
  • ускорения свободного падения (g);
  • объёма погружённой части тела (V).

Сопоставив эти данные, получаем формулу:

Как действует сила Архимеда

Поскольку сила Архимеда, действующая на тело, зависит от объёма его погружённой части и плотности среды, в которой оно находится, можно рассчитать, как поведёт себя то или иное тело в определённой жидкости или газе.

Если плотность тела меньше плотности жидкости или газа — оно будет плавать на поверхности.

Если плотности тела и жидкости или газа равны — тело будет находиться в безразличном равновесии в толще жидкости или газа.

Если плотность тела больше, чем плотность жидкости или газа, — оно уйдёт на дно.

Сила Архимеда в жидкости: почему корабли не тонут

Корпус корабля заполнен воздухом, поэтому общая плотность судна оказывается меньше плотности воды, и сила Архимеда выталкивает его на поверхность. Но если корабль получит пробоину и пространство внутри заполнится водой, то общая плотность судна увеличится, и оно утонет.

В подводных лодках существуют специальные резервуары, заполняемые водой или сжатым воздухом в зависимости от того, нужно ли уйти на глубину или подняться ближе к поверхности. Тот же самый принцип используют рыбы, наполняя воздухом специальный орган — плавательный пузырь.

На тело, плотно прилегающее ко дну, выталкивающая сила не действует. Это учитывают при подъёме затонувших кораблей. Сначала судно слегка приподнимают, позволяя воде проникнуть под него. Тогда давление воды начинает действовать на корабль снизу.

Читайте также:  Формула для вычисления абсолютной погрешности измерения

Но чтобы поднять корабль на поверхность, необходимо уменьшить его плотность. Разумеется, воздух в получившем пробоину корпусе не удержится. Поэтому его заполняют каким-нибудь лёгким веществом, например, шариками пенополистирола.

Примечательно, что эта идея впервые пришла в голову не учёным, а авторам диснеевского комикса, в котором Дональд Дак таким образом поднимает со дна яхту Скруджа Макдака. Датский инженер Карл Кройер (Karl Krøyer), впервые применивший метод на практике, по собственному признанию вдохновлялся «Утиными историями».

Сила Архимеда в газах: почему летают дирижабли

В воздухе архимедова сила действует так же, как в жидкости. Но поскольку плотность воздуха обычно намного меньше, чем плотность окружённых им предметов, выталкивающая сила оказывается ничтожно мала.

Впрочем, есть исключения. Воздушный шарик, наполненный гелием, стремится вверх именно потому, что плотность гелия ниже, чем плотность воздуха. А если наполнить шар обычным воздухом — он упадёт на землю. Плотность воздуха в нём будет такая же, как у воздуха снаружи, но более высокая плотность резины обеспечит падение шарика.

Этот принцип используется в аэростатах — воздушные шары и дирижабли наполняют гелием или горячим воздухом (чем горячее воздух, тем ниже его плотность), чтобы подняться, и снижают концентрацию гелия (или температуру воздуха), чтобы спуститься. На них действует та же выталкивающая сила, что и на подводные лодки. Именно поэтому перемещения на аэростатах называют воздухоплаванием.

Источник

Формула силы выталкивания. Закон Архимеда. Единицы измерения силы выталкивания

На поверхность тела, которое находится в жидкости или газе действуют силы давления. Известно, что давление увеличивается с увеличением глубины погружения. Значит, что силы давления, которые действуют на нижнюю часть тела и направлены вверх больше по модулю, чем силы, которые действуют на верхнюю часть тела и направлены вниз.

Определение и формула силы выталкивания

Равнодействующую сил давления на тело, которое погружено в жидкость или газ называют выталкивающей силой. Выталкивающая сила может быть больше, чем сила тяжести, которая действует на тело. Силы выталкивания появляются и в том случае,если тело находится в жидкости или газе частично.

Если тело, находящееся в жидкости оставить в покое, то оно тонет, находится в равновесии или всплывает на поверхность. Это зависит от соотношения силы тяжести и выталкивающей силы (FA),действующих на тело. В первом случае (тело тонет) mg>FA . Если mg=FA, то тело находится в равновесии. При mg A тело всплывает на поверхность.

На тело, погруженное в жидкость или газ, действует сила выталкивания (сила Архимеда FA), равная весу вытесненной им жидкости или газа. В математическом виде данный закон выглядит как:

где $\rho$ – плотность жидкости (газа), в которую погружено тело, g=9,8 м/с 2 – ускорение свободного падения, V – объем тела (его части), которое находится в жидкости (газе). Сила Архимеда приложена к центру тяжести объема части тела, которая находится в жидкости (газе).

Закон Архимеда можно применять для вычисления плотности однородного тела неправильной формы. При этом тело взвешивают два раза: один раз в воздухе, второй раз, погрузив тело в жидкость, плотность которой известна.

Основной единицей измерения силы Архимеда, как и любой силы в системе СИ является: [FA]=Н

Примеры решения задач

Задание. Какова сила выталкивания, которая действует на куб, погруженный в систему жидкостей. Сосуд наполнен водой, поверх воды налит керосин. Граница раздела жидкостей проходит посередине грани куба. Плотность воды считайте равной $\rho$1=10 3 кг/м 3 , плотность керосина равна $\rho$2=0,81•10 3 кг/м 3 . Сторона куба равна a=0,1 м.

Решение. Сделаем рисунок.

Сила выталкивания, которая действует со стороны воды, на половину куба равна:

Сила выталкивания, которая действует со стороны керосина, на половину куба равна:

Обе силы направлены вверх. Приложены они к разным точкам (центрам масс объемов тел, погруженных в соответствующие жидкости), при суммировании векторы можно перенести в одну точку параллельно самим себе. Получим, результирующая сила выталкивания равна:

Подставим компоненты силы (1.2), (1.3) в выражение (1.1), имеем:

Читайте также:  Как измерить градусную меру дуги

Ответ. Ответ: FA=8,8 Н

Формула силы выталкивания. Закон Архимеда. Единицы измерения силы выталкивания не по зубам? Тебе ответит эксперт через 10 минут!

Задание. Какова плотность камня, если его вес в воздухе 3,2 Н, а вес в воде 1,8 Н.

Решение. Вес камня в воздухе:

$$P=\rho g V \rightarrow V=\frac

<\rho g>$$

где $\rho$ – плотность камня, V – объем камня. Взвешивая камень в воде, получаем вес камня в жидкости, равный:

где FA – сила выталкивания (сила Архимеда). В соответствии с законом Архимеда:

где $\rho$H2O – плотность воды. Подставим вместо V выражение (2.1), имеем:

Подставим в уравнение (2.2) формулу (2.4), получаем:

Плотность воды будем считать равной $\rho$H2O=10 3 кг/м 3 . Можно провести вычисления:

Ответ. Плотность камня $ 2,29 \cdot 10^<3>$ кг/м 3

Источник

Физикааааааа Перышкин Лаба №8 Помогите

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫТАЛКИВАЮЩЕЙ СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ПОГРУЖЁННОЕ В ЖИДКОСТЬ ТЕЛО
Цель: Обнаружить на опыте выталкивающее действие жидкости на погружённое в неё тело и определить выталкивающую силу.
Материалы: Динамометр, штатив с муфтой и лапкой, два тела раз ного объёма, стаканы с водой и насыщенным раствором соли в воде.

1. Повторите по учебнику § 51 «Архимедова сила».
2. Укрепите динамометр на штативе и подвесьте к нему на нити тело. Отметьте и запишите в таблице показание динамометра. Это будет вес тела в воздухе.
3. Подставьте стакан с водой и опускайте муфту с лапкой и динамометром, пока всё тело не окажется под водой. Отметьте и запишите в таблицу показание динамометра. Это будет вес тела в воде.

4. По полученным данным вычислите выталкивающую силу, действующую на тело.
5. Вместо чистой воды возьмите насыщенный раствор соли и снова определите выталкивающую силу, действующую на то же тело.
6. Подвесьте к динамометру тело другого объёма и определите указанным способом (см. пункты 2 и 3) выталкивающую силу, действующую на него в воде.
7. Результаты запишите в таблицу.

На основе выполненных опытов сделайте выводы.
От каких величин зависит значение выталкивающей силы?
Буду рад вашим ответам
спасибо

Источник

Какова единица измерения выталкивающей силы ответ

Формулы, используемые на уроках «Задачи на силу Архимеда», «Сообщающиеся сосуды».

Название величины

Обозначение

Единица измерения

Формула

Объем тела

Vт = FA / pg

Плотность жидкости

кг/м 3

pж = FA / (Vg)

Сила Архимеда

FA = pж Vт g

Постоянная

g ≈ 10 Н/кг

Физика 7 класс: все формулы и определения МЕЛКО на одной странице

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1. Тело объемом 2 м 3 погружено в воду. Найдите архимедову силу, действующую на тело.

Задача № 2. Определить выталкивающую силу, действующую на деревянный плот объемом 12 м 3 , погруженный в воду на половину своего объема.

Задача № 3. Каков объем железобетонной плиты, если в воде на нее действует выталкивающая сила 8000 Н?

Задача № 4. Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой бетонную плиту, масса которой 720 кг?

Задача № 5. Какую высоту должен иметь столб нефти, чтобы уравновесить в сообщающихся сосудах столб ртути высотой 16 см?

Задача № 6. Вес тела в воздухе равен 26 кН, а в воде — 16 кН. Каков объем тела?

Задача № 7. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать в воде кусок гранита объемом 40 дм 3 ?

Задача № 8. Определите объем куска меди, который при погружении в керосин выталкивается силой 160 Н.

Задача № 9 (повышенной сложности). Медный шар в воздухе весит 1,96 Н, а в воде 1,47 Н. Сплошной этот шар или полый?

Задача № 10 (повышенной сложности). Рассчитайте, какой груз сможет поднять шар объемом 1 м 3 , наполненный водородом. Какой примерно объем должен иметь шар с водородом, чтобы поднять человека массой 70 кг? (Вес оболочки не учитывать.)

Задача № 11. Деревянный цилиндр плавает на поверхности воды так, что он погружен в воду на 90%. Какая часть цилиндра будет погружена в воду, если поверх воды налить слой масла, полностью закрывающий цилиндр? Плотность масла 800 кг/м 3 .

Читайте также:  Расположение руки при измерении давления

Дано: V – объем цилиндра (V = Sh); h – высота цилиндра; S – площадь основания цилиндра; V1 – объем цилиндра, погруженного в масло (V1 = V – V2 = Sh1); h1 – высота части цилиндра, погруженной в масло; V2 – объем цилиндра, погруженного в воду после добавления масла; рВ – плотность воды (1000 кг/м 3 ); рМ – плотность масла (800 кг/м 3 )

Найти : (h – h1) / h — ?

Решение . F – сила, выталкивающая цилиндр из воды до добавления масла F = 0,9pВgV
F1 – сила, выталкивающая цилиндр из масла F1 = pМgV1
F2 – сила, выталкивающая цилиндр из воды после добавления масла F2 = pВgV2
Баланс сил: F F1 = F2
0,9pВgV pМgV1 = pВgV2 V1 = V – V20,9pВV pМ(V V2) = pВV2

V(0,9pВ pМ) = V2(pВ pМ) V = Sh; V1 = Sh1

Ответ: 1/2 часть цилиндра будет погружена в воду (50%).

Задача № 12. Плоская льдина плавает в воде, выступая над уровнем воды на 3 см. Человек массой 70 кг зашел на льдину. В результате, высота выступающей части над льдиной уменьшилась в 3 раза. Найти площадь льдины.

Ответ: 3,5 м 3 .

Теория для решения задач.

Давление жидкости на покоящееся в ней тело называют гидростатическим давлением. Гидростатическое давление на глубине h равно р = ратм + p*g*h

Закон Паскаля. Жидкость и газ передают оказываемое на них давление во всех направлениях одинаково.

Конспект урока «Задачи на силу Архимеда с решениями».

Источник

Какова единица измерения выталкивающей силы?

Физика | 5 — 9 классы

Какова единица измерения выталкивающей силы?

Единица измерения выталкивающей силы равна 1 Ньютон.

Единица измерения силы в Международной системе?

Единица измерения силы в Международной системе?

Какова единица измерения скорости в си?

Какова единица измерения скорости в си.

Какова природа выталкивающей силы?

Какова природа выталкивающей силы?

Какова единица измерения силы в СИ?

Какова единица измерения силы в СИ?

Помогите пожалуйста в каких единицах измеряется выталкивающая сила в СИ?

Помогите пожалуйста в каких единицах измеряется выталкивающая сила в СИ.

Единицы измерения электродвижущей силы ?

Единицы измерения электродвижущей силы :

Сила электрического тока?

Сила электрического тока.

Формула для вычисления силы тока.

Прибор для измерения силы тока.

Единица измерения электродвижущейся силы?

Единица измерения электродвижущейся силы.

Сила тяжести, действующая на судно 100000кН?

Сила тяжести, действующая на судно 100000кН.

Какова выталкивающая сила?

Какова единица измерения скорости СИ?

Какова единица измерения скорости СИ?

На этой странице находится вопрос Какова единица измерения выталкивающей силы?, относящийся к категории Физика. По уровню сложности данный вопрос соответствует знаниям учащихся 5 — 9 классов. Здесь вы найдете правильный ответ, сможете обсудить и сверить свой вариант ответа с мнениями пользователями сайта. С помощью автоматического поиска на этой же странице можно найти похожие вопросы и ответы на них в категории Физика. Если ответы вызывают сомнение, сформулируйте вопрос иначе. Для этого нажмите кнопку вверху.

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2. Т. к. Процесс изохорный, то P1 / T1 = P2 / T2 = > P1 / 350 = P2 / 450 = > 450P2 / 350P1 = 1. 28 раз Ответ : Давление возросло в 1. 28 раз. Как — то так.

A = mgh = 2000 * 5 * 9, 81 = 98100 Дж. N1 = A / t = 4905 Вт n = N1 / N * 100% = 19, 62%.

3) за 1 секунду 10 оборотов.

Да, обладает, вес — это масса умноженная на 9, 81, только этот вес компенсируется взмахом крыльев или всхоящими потоками воздуха.

Конечно, весом обладают все тела, не зависимо от среды.

Лампочка не горит, звонок не звонит.

Те металлы, температура плавления которых больше 1100 градусов. Это может быть железо, хром.

В данном случае — тело совершает не равномерное движение.

Задачу вы решили не правильно сам сидел на этой олимпиаде там углы требуют найти в развернутом виде без кольца.

Держи ( не забудь поставить «спасибо» ), объяснения на фотографии. ( мы следим за тобой ).

Источник