7 клас Виштовхувальна сила

Відеододаток до підручника можна знайти за адресою:

Відеододаток до підручника "Фізика. 7 клас" за редакцією В. Г. Бар'яхтара, С.О. Довгого.

Виштовхувальна сила

Спробуйте занурити м’яч у воду. Ви відчуєте досить значну протидію сили, яка намагатиметься його звідти виштовхнути. Виявляється, що і на тіла, які тонуть, також діє виштовхувальна сила. На повітряні кулі, які наповнені гарячим повітрям або гелієм, діє виштовхувальна сила навколишнього повітря, завдяки якій вони літають.

Підвісьте до динамометра тіло, що тоне, наприклад, велику батарейку, або коробочку від фотоплівки, наповнену монетами і запам’ятайте покази приладу. Потім опустіть тіло у воду 

 Стрілка динамометра покаже меншу силу. Різниця показів динамометра дорівнює виштовхувальній силі, яку називають силою Архімеда і позначають F_A.

Закон Архімеда: на тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, яка спрямована вертикально вгору і дорівнює вазі рідини, що витіснена цим тілом.

Для тіл, «занурених» у газ, виштовхувальна сила значно менша, ніж у рідині.

Закон Архімеда можна виразити формулою. Якщо густину рідини позначити Р_р , а об’єм тіла - літерою V і вважати, що тіло повністю занурилося, то об’єм витісненої рідини дорівнює об’єму тіла. Знайдемо масу витісненої рідини: m_р = р_р ∙ V . Вага витісненої рідини дорівнюватиме m_p ∙ g ⁼ Р_р ∙ V ∙g. Отже, силу Архімеда можна обчислити за формулою:

F_A = Pp ∙ V ∙ g     

                  Парадокс Архімеда

Сила Архімеда, що діє на корабель, дорівнює вазі витісненої ним води. Але кількість води, у якій корабель плаває, може бути значно меншою, ніж кількість води, яку він повинен витіснити, щоб плавати. Подібна ситуація трапляється, коли корабель перебуває в шлюзі 

Особливі випадки

1. Траплялися випадки, коли підводний човен опускався на глинисте дно і більше не міг піднятися, в результаті чого гинув екіпаж. Так ставалося через те, що при відсутності дії сили тиску води на дно тіла, виштовхувальна сила не виникає. Навпаки, сили тиску в такому випадку притискають тіло до дна.

2. Якщо тіло прилипло до стінки посудини, то виштовхувальна сила вже не діє вертикально вгору (в такій ситуації перебувають равлики що повзають по стінці акваріуму).