Principiul lui Arhimede - fizica de nivel de bază, deloc complexă

Arhimede din Siracuza a trăit între 287 și 212 î.Hr. Printre cele mai notabile descoperiri ale sale se numără principiul flotabilității corpurilor, cunoscut astăzi ca principiul lui Arhimede.

Arhimede a descoperit că un corp, când este parțial sau total scufundat în interiorul unui fluid, experimentează o forță ascendentă, numită forță de împingere sau pur și simplu împingere, al cărei modul este egal cu greutatea fluidului pe care îl deplasează.

Creșterea nivelului apei în ulcior este aceeași ca în cazul în care, în loc să punem piatra în ulcior, un volum de apă egal cu volumul pietrei ar fi turnat în ea.

În ceea ce privește modulele, forța este apoi definită după cum urmează:

Unde, E este forța de împingere și Pfd corespunde greutății fluidului deplasat. Este important să nu confundați greutatea fluidului deplasat cu greutatea obiectului scufundat. Primul depinde de masa fluidului deplasat (mfd);

După cum știm, greutatea obiectului, pe de altă parte, este:

Principiul lui Arhimede se aplică comportamentului fluidelor în general. Astfel, un balon cu aer cald crește atunci când greutatea acestuia este mai mică decât greutatea aerului atmosferic pe care îl deplasează.

Exemplul I

O bilă de oțel este plasată într-un pahar care conține apă pură. Odată ce bila este în interiorul lichidului, cantitatea exactă de apă deplasată de obiect este îndepărtată cu o pipetă, adică recipientul revine la nivelul inițial al lichidului. Prin măsurarea masei apei extrase se obțin 10 g.

a) Care este greutatea apei deplasate?

b) Care este modulul de împingere experimentat de bila de oțel?

---