Архимедийн хууль: усанд живсэн бие. Зугаа цэнгэлийн шинжлэх ухааны академи. Физик. Видео. Өндөг хөвдөг үү?

Ахлах сургуулийн сурагчдын судалж байсан анхны физик хуулиудын нэг. Ямар ч насанд хүрсэн хүн физикээс хичнээн хол байсан ч энэ хуулийг дор хаяж ойролцоогоор санаж байна. Гэхдээ заримдаа яг тодорхой тодорхойлолт, томъёолол руу буцаж, энэ хуулийн мартагдсан нарийн ширийн зүйлийг ойлгох нь ашигтай байдаг.

Архимедийн хууль юу гэж хэлдэг вэ?

Эртний Грекийн эрдэмтэн усанд орж байхдаа өөрийн алдартай хуулиа нээсэн гэсэн домог байдаг. Архимед амсар хүртэл усаар дүүргэсэн саванд шумбаж, ус асгарч байгааг анзаарч, нээлтийн мөн чанарыг тэр дор нь томьёолжээ.

Бодит байдал дээр нөхцөл байдал өөр байсан бөгөөд нээлтийн өмнө урт хугацааны ажиглалт хийсэн байх магадлалтай. Гэхдээ энэ нь тийм ч чухал биш, учир нь ямар ч тохиолдолд Архимед дараах загварыг олж чадсан.

• аливаа шингэн рүү ороход бие ба объектууд нэг дор хэд хэдэн олон чиглэлтэй хүчийг мэдэрдэг боловч тэдгээрийн гадаргуутай перпендикуляр чиглэсэн байдаг;
• эдгээр хүчний эцсийн вектор нь дээш чиглэсэн байдаг тул тайван байдалд байгаа шингэнд байгаа аливаа объект эсвэл бие түлхэлтийг мэдэрдэг;
• Энэ тохиолдолд хөвөх хүч нь тухайн объектын эзэлхүүн ба шингэний нягтын үржвэрийг чөлөөт уналтын хурдатгалаар үржүүлбэл олж авах коэффициенттэй яг тэнцүү байна.

Тиймээс Архимед шингэнд дүрсэн бие нь өөрийнх нь эзэлхүүнтэй тэнцэх хэмжээний шингэнийг нүүлгэн шилжүүлдэг болохыг тогтоожээ. Хэрэв биеийн зөвхөн хэсэг нь шингэнд дүрвэл шингэнийг нүүлгэн шилжүүлэх бөгөөд түүний эзэлхүүн нь зөвхөн дүрсэн хэсгийн эзэлхүүнтэй тэнцүү байх болно.

Үүнтэй ижил зарчим нь хийнүүдэд хамаарна - зөвхөн энд биеийн эзэлхүүн нь хийн нягттай хамааралтай байх ёстой.

Та физик хуулийг арай энгийнээр томъёолж болно - шингэн эсвэл хийнээс объектыг түлхэж буй хүч нь усанд живэх үед энэ биетийн нүүлгэн шилжүүлсэн шингэн эсвэл хийн жинтэй яг тэнцүү байна.

Хууль нь дараахь томъёогоор бичигдсэн болно.

Архимедийн хуулийн ач холбогдол юу вэ?

Эртний Грекийн эрдэмтний нээсэн загвар нь энгийн бөгөөд бүрэн ойлгомжтой юм. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн өдөр тутмын амьдралдаа түүний ач холбогдлыг үнэлж баршгүй.

Биеийг шингэн, хийгээр түлхэх мэдлэгийн ачаар бид голын болон далайн хөлөг онгоц, түүнчлэн агаарын хөлөг, агаарын бөмбөлөг зэргийг барьж чадна. Хүнд металлын хөлөг онгоцнууд нь Архимедийн хууль, үүнээс үүдэлтэй олон үр дагаврыг харгалзан үздэг тул живдэггүй - тэдгээр нь усны гадаргуу дээр хөвж, живэхгүй байхаар бүтээгдсэн байдаг. Аэронавтик нь ижил төстэй зарчмаар ажилладаг - тэд агаарын хөвөх чадварыг ашигладаг бөгөөд нислэгийн явцад илүү хөнгөн болдог.

Нэмэлтүүд

Таталцлын хүчний эсрэг чиглэлд хөвөх буюу өргөх хүчийг бие нь шингэн эсвэл хийнээс нүүлгэн шилжүүлсэн эзэлхүүний хүндийн төвд үйлчилнэ.

Ерөнхий дүгнэлт

Архимедийн хуулийн тодорхой аналог нь бие болон шингэн (хий) дээр өөр өөр үйлчилдэг хүчний аль ч талбарт эсвэл жигд бус талбарт хүчинтэй байдаг. Жишээлбэл, энэ нь инерцийн хүчний талбарт (жишээлбэл, төвөөс зугтах хүчний талбар) хамаарна - төвөөс зугтах нь үүн дээр суурилдаг. Механик бус шинж чанартай талбайн жишээ: вакуум дахь диамагнит материал нь өндөр эрчимтэй соронзон орны бүсээс бага эрчимтэй бүс рүү шилждэг.

Дурын хэлбэртэй биед зориулсан Архимедийн хуулийг гарган авах

Гидростатик даралт p (\displaystyle p)гүнд h (\displaystyle h), шингэний нягтар нөлөөлсөн ρ (\displaystyle \rho)бие дээр, байдаг p = ρ g h (\displaystyle p=\rho gh). Шингэний нягтыг ( ρ (\displaystyle \rho)) ба таталцлын талбайн хүч ( g (\displaystyle g)) тогтмолууд ба h (\displaystyle h)- параметр. Тэг биш эзэлхүүнтэй дурын хэлбэртэй биеийг авъя. Зөв ортонормаль координатын системийг танилцуулъя O x y z (\displaystyle Oxyz), мөн векторын чиглэлтэй давхцахаар z тэнхлэгийн чиглэлийг сонгоно g → (\displaystyle (\vec (g))). Бид шингэний гадаргуу дээр z тэнхлэгийн дагуу тэгийг тогтооно. Биеийн гадаргуу дээрх энгийн хэсгийг сонгоцгооё d S (\displaystyle dS). Энэ нь биед чиглэсэн шингэний даралтын хүчээр үйлчилнэ. d F → A = − p d S → (\displaystyle d(\vec (F))_(A)=-pd(\vec (S))). Биед үйлчлэх хүчийг авахын тулд гадаргуу дээрх интегралыг авна.

Гадаргуугийн интегралаас эзлэхүүний интеграл руу шилжихдээ бид ерөнхийлсөнийг ашигладаг

Мөн статик хий.

Нэвтэрхий толь бичиг YouTube

• 1 / 5

  Архимедийн хуулийг дараах байдлаар томъёолсон: шингэн (эсвэл хий) -д дүрсэн биед шингэний (эсвэл хий) жингийн жинтэй тэнцэх хөвөх хүч үйлчилдэг. Хүч гэж нэрлэдэг Архимедийн хүчээр:

  F A = ​​ρ g V , (\displaystyle (F)_(A)=\rho (g)V,)

  Хаана ρ (\displaystyle \rho)- шингэний нягтрал (хий), g (\displaystyle (g))нь чөлөөт уналтын хурдатгал, ба V (\displaystyle V)- биеийн живсэн хэсгийн эзэлхүүн (эсвэл гадаргуугийн доор байрлах биеийн эзэлхүүний хэсэг). Хэрэв бие гадаргуу дээр хөвж байвал (дээш доошоо жигд хөдөлж байвал) хөвөх хүч (мөн Архимедийн хүч гэж нэрлэдэг) нь шингэний (хий) эзэлхүүн дэх хүндийн хүчний хэмжээтэй тэнцүү (мөн чиглэлийн эсрэг) байна. биед шилжсэн бөгөөд энэ эзлэхүүний хүндийн төвд хэрэглэнэ.

  Бие нь шингэнээр бүрэн хүрээлэгдсэн (эсвэл шингэний гадаргуутай огтлолцох) байх ёстой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Жишээлбэл, Архимедийн хуулийг савны ёроолд байрладаг, ёроолд нь герметик хүрч байгаа шоонд хэрэглэх боломжгүй.

  Хийн, жишээлбэл агаарт байгаа биеийн хувьд өргөх хүчийг олохын тулд шингэний нягтыг хийн нягтаар солих шаардлагатай. Жишээлбэл, гелийн нягт нь агаарын нягтаас бага байдаг тул гелийн бөмбөлөг дээшээ нисдэг.

  Архимедийн хуулийг тэгш өнцөгт биеийн жишээн дээр гидростатик даралтын зөрүүг ашиглан тайлбарлаж болно.

  P B − P A = ρ g h (\displaystyle P_(B)-P_(A)=\rho gh) F B − F A ='ρ g h S = ρ g V , (\displaystyle F_(B)-F_(A)=\rho ghS=\rho gV,)

  Хаана П А, П Б- цэг дээрх даралт АТэгээд Б, ρ - шингэний нягт, h- оноо хоорондын түвшний зөрүү АТэгээд Б, С- биеийн хэвтээ хөндлөн огтлолын талбай, В- биеийн дүрсэн хэсгийн эзэлхүүн.

  Онолын физикт Архимедийн хуулийг мөн интеграл хэлбэрээр ашигладаг.

  F A = ​​∬ S p d S (\displaystyle (F)_(A)=\iint \limits _(S)(p(dS)))),

  Хаана S (\displaystyle S)- гадаргуугийн талбай, p (\displaystyle p)- дур зоргоороо цэг дээр даралт, интеграл нь биеийн бүх гадаргуу дээр явагддаг.

  Таталцлын орон байхгүй, өөрөөр хэлбэл жингүйдлийн үед Архимедийн хууль ажиллахгүй. Сансрын нисэгчид энэ үзэгдлийг нэлээд сайн мэддэг. Ялангуяа тэг таталцлын үед (байгалийн) конвекцийн үзэгдэл байдаггүй тул жишээлбэл, сансрын хөлгийн амьд тасалгааны агаарыг хөргөх, агааржуулалтыг фенүүд хүчээр гүйцэтгэдэг.

  Ерөнхий дүгнэлт

  Архимедийн хуулийн тодорхой аналог нь бие болон шингэн (хий) дээр өөр өөр үйлчилдэг хүчний аль ч талбарт эсвэл жигд бус талбарт хүчинтэй байдаг. Жишээлбэл, энэ нь инерцийн хүчний талбарыг хэлдэг (жишээлбэл, төвөөс зугтах хүч) - төвөөс зугтах нь үүн дээр суурилдаг. Механик бус шинж чанартай талбайн жишээ: вакуум дахь диамагнит материал нь өндөр эрчимтэй соронзон орны бүсээс бага эрчимтэй бүс рүү шилждэг.

  Дурын хэлбэртэй биед зориулсан Архимедийн хуулийг гарган авах

  Гүн дэх шингэний гидростатик даралт h (\displaystyle h)Байна p = ρ g h (\displaystyle p=\rho gh). Үүний зэрэгцээ бид авч үздэг ρ (\displaystyle \rho)шингэн ба таталцлын талбайн хүч нь тогтмол утгууд ба h (\displaystyle h)- параметр. Тэг биш эзэлхүүнтэй дурын хэлбэртэй биеийг авъя. Зөв ортонормаль координатын системийг танилцуулъя O x y z (\displaystyle Oxyz), мөн векторын чиглэлтэй давхцахаар z тэнхлэгийн чиглэлийг сонгоно g → (\displaystyle (\vec (g))). Бид шингэний гадаргуу дээр z тэнхлэгийн дагуу тэгийг тогтооно. Биеийн гадаргуу дээрх энгийн хэсгийг сонгоцгооё d S (\displaystyle dS). Энэ нь биед чиглэсэн шингэний даралтын хүчээр үйлчилнэ. d F → A = − p d S → (\displaystyle d(\vec (F))_(A)=-pd(\vec (S))). Биед үйлчлэх хүчийг авахын тулд гадаргуу дээрх интегралыг авна.

  F → A = − ∫ S p d S → = − ∫ S ρ g h d S → = − ρ g ∫ S h d S → = ∗ − ρ g ∫ V g r a d (h) d V = ∗ ∗ − ρ g ∫ V z d V = − ρ g e → z ∫ V d V = (ρ g V) (− e → z) (\displaystyle (\vec (F))_(A)=-\int \limits _(S)(p) \,d(\vec (S)))=-\int \limits _(S)(\rho gh\,d(\vec (S)))=-\rho g\int \limits _(S)( h\,d(\vec (S)))=^(*)-\rho g\int \limits _(V)(grad(h)\,dV)=^(**)-\rho g\int \limits _(V)((\vec (e))_(z)dV)=-\rho g(\vec (e))_(z)\int \limits _(V)(dV)=(\ rho gV)(-(\vec (e))_(z)))

  Гадаргуугийн интегралаас эзлэхүүний интеграл руу шилжихдээ бид Остроградский-Гаусын ерөнхий теоремыг ашигладаг.

  ∗ h (x, y, z) = z; ∗ ∗ g r a d (h) = ∇ h = e → z (\displaystyle ()^(*)h(x,y,z)=z;\quad ^(**)grad(h)=\nabla h=( \vec (e))_(z))

  Архимедийн хүчний модуль тэнцүү болохыг бид олж мэдэв ρ g V (\displaystyle \rho gV), мөн энэ нь таталцлын талбайн эрчмийн векторын чиглэлийн эсрэг чиглэлд чиглэнэ.

  Өөр нэг үг хэллэг (хаана ρ t (\displaystyle \rho _(t))- биеийн нягтрал, ρ s (\displaystyle \rho _(s))- дүрж буй орчны нягтрал).

  Асуудал 8

  Зугаа цэнгэлийн шинжлэх ухааны академийн физикийн видео хичээл дээр профессор Даниил Эдисонович эртний Грекийн эрдэмтэн Архимед болон түүний гайхалтай нээлтүүдийн талаар ярих болно. Алт цэвэр эсэхийг яаж мэдэх вэ? Олон тонн жинтэй хөлөг онгоцууд далайн давалгаан дээр хэрхэн хөвж чаддаг вэ? Бидний амьдрал нууцлаг үзэгдэл, төвөгтэй таавараар дүүрэн байдаг. Физик нь тэдгээрийн заримыг нь олж мэдэх боломжтой. Физикийн 8 дахь видео хичээлийг үзсэний дараа та Архимедийн хууль, Архимедийн хүч, мөн тэдгээрийг нээсэн түүхтэй танилцах болно.

  Архимедийн хууль

  Усанд байгаа объектууд яагаад хуурай газраас бага жинтэй байдаг вэ? Хүний хувьд усанд байх нь жингүйдэлтэй адил юм. Сансрын нисэгчид үүнийг бэлтгэлдээ ашигладаг. Гэхдээ яагаад ийм зүйл болдог вэ? Усанд живсэн биет хөвөх хүчний нөлөөгөөр эртний Грекийн гүн ухаантан Архимед нээсэн нь үнэн юм. Архимедийн хууль дараах байдалтай байна: шингэнд дүрсэн бие нь нүүлгэн шилжүүлж буй усны эзлэхүүнтэй тэнцэх хэмжээний жин алддаг. Хөвөх хүчийг нээсэн хүнийг хүндэтгэн Архимед гэж нэрлэжээ. Архимед бол эртний Грекийн хамгийн агуу эрдэмтдийн нэг байв. Энэхүү гайхалтай математикч, механикч нь МЭӨ 3-р зуунд Сиракуз хотод амьдарч байжээ. д. Энэ үед Хиеро хаан Сиракузыг захирч байв. Нэгэн өдөр Хиерон дархчдаас захиалсан алтан титмээ аваад тэдний үнэнч шударга байдалд эргэлзэв. Тэд алтны үйлдвэрлэлд зориулж өгсөн зарим хэсгийг нь нууж, мөнгөөр ​​сольсон мэт санагдав. Харин үнэт эдлэлчид яаж хуурамчаар үйлдэж байгаад баригдах вэ? Хиеро алтан титэм дотор мөнгөн хольц байгаа эсэхийг тодорхойлохыг Архимедэд тушаажээ. Архимед асуудлыг шийдэх гарцыг байнга эрэлхийлж, өөр зүйл хийхдээ энэ тухай бодохоо зогсоодоггүй байв. Тэгээд шийдэл нь олдсон ... халуун усны газар. Архимед үнсээр савангаа угаан ваннд авирав.Тэгээд ямар ч хүн, тэр ч байтугай эрдэмтэн байтугай гантиг ч бай дурын ваннд суух тоолонд нэг зүйл тохиолдсон байдаг - доторх ус нь нэмэгддэг. Гэвч Архимед ихэвчлэн анзаардаггүй байсан зүйл нь түүний сонирхлыг гэнэт татав. Тэр боссон - усны түвшин буурч, тэр дахин суув - ус өссөн; мөн бие нь живэх тусам өсөв. Тэр мөчид Архимед дээр үүр цайв. Биеийн эзэлхүүн нь түүний жинтэй хэрхэн холбогдож байгааг хэдэн арван удаа хийсэн туршилтаар тэр харсан. Хиерон хааны даалгавар шийдэгдэх боломжтой гэдгийг би ойлгосон. Тэрээр санамсаргүй олдсондоо маш их баяртай байсан тул нүцгэн, биендээ үнсний үлдэгдэлтэй байхдаа хотын дундуур гэрлүүгээ гүйж, гудамжаар дүүрэн хашгирч: "Эврика! Эврика!". Домогт өгүүлснээр Архимед Иерогийн асуудлын шийдлийг ингэж олсон юм. Архимед хаанаас мөнгө, алт гэсэн хоёр ембүү гуйжээ. Эмбүү тус бүрийн жин нь титмийн жинтэй тэнцүү байв. Эрдэмтэд ирмэг хүртэл усаар дүүргэсэн саванд эхлээд мөнгө, дараа нь алтан ембүү хийж, ембүү тус бүрээр нүүлгэн шилжүүлсэн усны хэмжээг хэмжив. Алт мөнгөнөөс бага усыг нүүлгэсэн. Нэг хэсэг алтны эзэлхүүн нь ижил жинтэй мөнгөнөөс бага байсантай холбоотой. Эцсийн эцэст алт мөнгөнөөс илүү хүнд байдаг. Дараа нь Архимед титэмээ саванд дүрж, түүний нүүлгэн шилжүүлсэн усны хэмжээг хэмжжээ. Титэм нь нэг ембүү мөнгөнөөс бага хэмжээний ус нүүлгэсэн. гэхдээ нэг гулдмай алтнаас ч илүү. Ингээд үнэт эдлэлийн булхай илчлэв. Архимедийн хүч чадлын ачаар хэдэн зуун мянган тонн жинтэй аварга хөлөг онгоцууд хөвж чаддаг. Энэ нь тэдний шилжилт хөдөлгөөн их байгаатай холбоотой юм. Өөрөөр хэлбэл, тэдгээрийн эзэлхүүн нь асар их хэмжээний усыг нүүлгэн шилжүүлдэг. Таны санаж байгаагаар биеийн эзэлхүүн их байх тусам Архимедийн хүч түүнд илүү хүчтэй нөлөөлнө.

  Шингэн дэх өөр өөр объектууд өөр өөрөөр ажилладаг. Зарим нь живж, зарим нь гадаргуу дээр үлдэж, хөвж байна. Яагаад ийм зүйл болдгийг Архимедийн хуулиар тайлбарласан бөгөөд тэрээр маш ер бусын нөхцөлд олж нээсэн бөгөөд гидростатикийн үндсэн хууль болсон юм.

  Архимед өөрийн хуулийг хэрхэн нээсэн бэ?

  

  Архимед өөрийн хуулиа санамсаргүйгээр нээсэн гэж домогт өгүүлдэг. Мөн энэ нээлтийн өмнө дараах үйл явдал болсон.

  270-215 онд хаанчилж байсан Сиракузын хаан Хиеро. МЭӨ, үнэт эдлэлээ өөрийн захиалсан алтан титэмдээ тодорхой хэмжээний мөнгө хольсон гэж сэжиглэжээ. Эргэлзээг арилгахын тулд тэрээр Архимедээс өөрийн сэжиглэлийг батлах эсвэл үгүйсгэхийг хүссэн. Жинхэнэ эрдэмтний хувьд Архимед энэ даалгаварт сэтгэл татсан. Үүнийг шийдэхийн тулд титмийн жинг тодорхойлох шаардлагатай байв. Эцсийн эцэст, хэрэв түүнд мөнгө холилдсон бол түүний жин нь цэвэр алтаар хийгдсэнээс ялгаатай байх болно. Алтны хувийн жинг мэддэг байсан. Гэхдээ титмийн эзэлхүүнийг хэрхэн тооцоолох вэ? Эцсийн эцэст энэ нь жигд бус геометрийн хэлбэртэй байв.

  Домогт өгүүлснээр, нэг өдөр Архимед усанд орж байхдаа шийдэх ёстой асуудлынхаа талаар бодож байв. Гэнэт эрдэмтэн ваннд орсныхоо дараа усны түвшин нэмэгдэж байгааг анзаарчээ. Өсөх тусам усны түвшин буурчээ. Архимед биеэрээ ваннаас тодорхой хэмжээний усыг зайлуулж байгааг анзаарав. Мөн энэ усны эзэлхүүн нь түүний биеийн эзэлхүүнтэй тэнцүү байв. Тэгээд тэр титэмтэй холбоотой асуудлыг хэрхэн шийдэхээ ойлгосон. Үүнийг усаар дүүргэсэн саванд дүрж, нүүлгэн шилжүүлсэн усны хэмжээг хэмжихэд л хангалттай. Тэд түүнийг "Эврика!" гэж хашгирсандаа маш их баярласан гэж ярьдаг. (“Олоо!”) Хувцсаа ч өмсөөгүй ваннаас үсрэв.

  Энэ үнэхээр болсон эсэх нь хамаагүй. Архимед нарийн төвөгтэй геометрийн дүрс бүхий биеийн эзэлхүүнийг хэмжих аргыг олсон. Тэрээр эхлээд нягтрал гэж нэрлэгддэг физик биетүүдийн шинж чанарыг бие биентэйгээ биш, харин усны жинтэй харьцуулж, анхаарал хандуулсан. Гэхдээ хамгийн чухал нь тэдэнд нээлттэй байсан хөвөх зарчим .

  Архимедийн хууль

  

  Тиймээс Архимед шингэнд дүрсэн бие нь өөрийнх нь эзэлхүүнтэй тэнцэх хэмжээний шингэнийг нүүлгэн шилжүүлдэг болохыг тогтоожээ. Хэрэв биеийн зөвхөн хэсэг нь шингэнд дүрвэл шингэнийг нүүлгэн шилжүүлэх бөгөөд түүний эзэлхүүн нь зөвхөн дүрсэн хэсгийн эзэлхүүнтэй тэнцүү байх болно.

  Мөн шингэн дэх бие нь түүнийг гадаргуу руу түлхэх хүчээр үйлчилдэг. Үүний утга нь нүүлгэн шилжүүлсэн шингэний жинтэй тэнцүү байна. Энэ хүчийг гэж нэрлэдэг Архимедийн хүчээр .

  Шингэний хувьд Архимедийн хууль дараах байдалтай байна. шингэнд дүрсэн биед дээш чиглэсэн хөвөх хүч үйлчилдэг бөгөөд энэ биеийн хөдөлгөж буй шингэний жинтэй тэнцүү байна.

  Архимедийн хүчний хүчийг дараах байдлаар тооцоолно.

  F A = ρ ɡ В ,

  Хаана ρ - шингэний нягтрал;

  ɡ - таталцлын хурдатгал

  В – шингэнд дүрсэн биеийн эзэлхүүн буюу шингэний гадаргуугаас доош байрлах биеийн эзэлхүүний хэсэг.

  Архимедын хүч нь эзэлхүүний хүндийн төвд үргэлж үйлчилдэг бөгөөд таталцлын хүчний эсрэг чиглэгддэг.

  Энэ хуулийг биелүүлэхийн тулд нэг нөхцөлийг хангасан байх ёстой: бие нь шингэний хилтэй огтлолцдог эсвэл бүх талаасаа энэ шингэнээр хүрээлэгдсэн байдаг. Доод талдаа хэвтэж, түүн рүү герметик хүрдэг биед Архимедийн хууль үйлчлэхгүй. Тиймээс, хэрэв бид нэг нүүр нь ёроолтой нягт холбоотой байдаг шоо тавиад байвал Архимедийн хуулийг хэрэгжүүлэх боломжгүй болно.

  Архимедийн хүчийг бас нэрлэдэг хөвөх хүч .

  Энэ хүч нь мөн чанараараа шингэнд живсэн биеийн гадаргуу дээрх шингэнээс үйлчлэх бүх даралтын хүчний нийлбэр юм. Хөөх хүч нь шингэний янз бүрийн түвшинд гидростатик даралтын зөрүүгээс үүсдэг.

  

  Энэ хүчийг куб эсвэл параллелограмм хэлбэртэй биеийн жишээн дээр авч үзье.

  P 2 - P 1 = ρ ɡ h

  F A ='F 2 – F 1 = ρɡhS = ρɡhV

  Архимедийн хууль хийд ч мөн адил үйлчилдэг. Гэхдээ энэ тохиолдолд хөвөх хүчийг өргөх хүч гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг тооцоолохын тулд томъёонд байгаа шингэний нягтыг хийн нягтаар солино.

  Биеийн хөвөх байдал

  Таталцал ба Архимедийн хүчний харьцаа нь биеийг хөвөх, живэх эсвэл хөвөх эсэхийг тодорхойлдог.

  Хэрэв Архимедийн хүч ба таталцлын хүч тэнцүү бол шингэн доторх бие дээшээ хөвөх ч үгүй, живэхгүй ч тэнцвэрт байдалд байна. Шингэн дотор хөвдөг гэж ярьдаг. Энэ тохиолдолд F T = Ф А .

  

  Хэрэв таталцлын хүч Архимедийн хүчнээс их байвал бие нь живэх эсвэл живдэг.

  Энд F T˃ Ф А.

  

  Хэрэв таталцлын утга Архимедийн хүчнээс бага бол бие нь дээшээ хөвдөг. Энэ нь хэзээ тохиолддог F T˂ Ф А .

  

  Гэвч энэ нь хязгааргүй хугацаанд хөвдөггүй, харин таталцлын хүч болон Архимедийн хүч тэнцүүлэх мөч хүртэл л хөвдөг. Үүний дараа бие нь хөвөх болно.

  Яагаад бүх бие нь живдэггүй вэ?

  

  Нэг нь хуванцар, нөгөө нь гангаар хийсэн ижил хэлбэр, хэмжээтэй хоёр баарыг усанд хийвэл ган баар нь живж, хуванцар баар нь хөвж байх болно. Хэрэв та ижил хэмжээтэй, хэлбэртэй, гэхдээ жингийн хувьд өөр өөр объект, жишээлбэл, хуванцар болон металл бөмбөг авбал ижил зүйл тохиолдох болно. Металл бөмбөг ёроол руу живж, хуванцар бөмбөг хөвөх болно.

  Гэхдээ хуванцар болон ган баар яагаад өөр өөр байдаг вэ? Эцсийн эцэст тэдний эзлэхүүн ижил байна.

  Тийм ээ, эзэлхүүн нь ижил боловч баар нь өөр өөр нягтралтай өөр өөр материалаар хийгдсэн байдаг. Хэрэв материалын нягт нь усны нягтаас их байвал блок живэх ба түүнээс бага бол усны гадаргуу дээр хүрэх хүртэл хөвөх болно. Энэ нь зөвхөн усанд төдийгүй бусад шингэнд ч хамаатай.

  Хэрэв бид биеийн нягтыг тэмдэглэвэл П т , мөн түүний байрлах орчны нягт нь дараах байдалтай байна П с , дараа нь хэрэв

  P t ˃ Ps (биеийн нягт нь шингэний нягтаас өндөр) - бие живэх,

  Pt = Ps (биеийн нягт нь шингэний нягттай тэнцүү) - бие нь шингэнд хөвдөг,

  P t ˂ Ps (биеийн нягт нь шингэний нягтаас бага) - бие нь гадаргуу дээр хүрэх хүртэл хөвдөг. Үүний дараа тэр хөвдөг.

  Архимедийн хууль жингүйдэлтэй үед ч биелдэггүй. Энэ тохиолдолд таталцлын орон байхгүй, тиймээс таталцлын хурдатгал байхгүй.

  Шингэн дотор дүрсэн бие цаашид хөвөх, живэхгүйгээр тэнцвэрт байдалд байх шинж чанарыг гэнэ. хөвөх чадвар .