Fizică Mecanică
Principiul lui arhimede explicat simplu
Principiul lui Arhimede spune că un corp scufundat într-un fluid (lichid sau gaz) este împins în sus cu o forță egală cu greutatea fluidului dislocuit. Această forță se numește forță arhimedică sau forță de portanță. Ea explică de ce corpurile plutesc sau se scufundă.
Formula și explicație
- Forța arhimedică F_A = ρ_fluid × V_scufundat × g, unde ρ_fluid este densitatea fluidului, V_scufundat volumul părții scufundate, g accelerația gravitațională.
- Comparație cu greutatea corpului Dacă F_A > G (greutatea corpului), corpul plutește; dacă F_A < G, se scufundă; dacă F_A = G, este în echilibru (plutește scufundat).
- Exemplu simplu Un cub de gheață (densitate 900 kg/m³) în apă (1000 kg/m³) are F_A mai mare decât G, deci plutește.
Aplicații practice
- 1 Determină dacă un corp plutește Calculează G = m×g și F_A = ρ_fluid×V×g; compară-le.
- 2 Află volumul scufundat Pentru corpurile care plutesc, F_A = G, deci ρ_fluid×V_scufundat×g = m×g, rezultă V_scufundat = m/ρ_fluid.
- 3 Rezolvă probleme cu densități Folosește relația ρ_corp/ρ_fluid = V_scufundat/V_total pentru corpurile omogene.
Pentru probleme, identifică întotdeauna fluidul și volumul scufundat.