Теория -Закон Архимеда

Закон Архимеда

Силу, выталкивающую тело из жидкости или газа, называют архимедовой силой в честь древнегреческого учёного Архимеда, который впервые рассчитал её значение.

Опыт. Подвесим к пружине небольшое ведёрко и тело цилиндрической формы. Растяжение пружины отметим стрелкой на штативе (рис. A), она показывает вес тела в воздухе.

Подставим сосуд, наполненный жидкостью, до уровня отливной трубки (рис. B) и поместим в него цилиндр. 

После погружения цилиндра в жидкость часть жидкости, объём которой равен объёму тела, выливается из отливного сосуда в стакан. Указатель пружины поднимается вверх, пружина сокращается, показывая уменьшение веса тела в жидкости (рис. C).

На цилиндр (одновременно с силой тяжести) действует ещё и сила, выталкивающая его из жидкости. Если в ведёрко вылить жидкость из стакана, т.е. ту, которую вытеснило тело, то указатель пружины возвратится к своему начальному положению (рис. D).

Вывод: выталкивающая сила, действующая на погружённое в жидкость тело, равна весу жидкости, вытесненной этим телом. 
FА=Pж=mж⋅g

(Сила, выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объёме тела).

Формулу можно записать в другом виде.

Выразим массу жидкости, вытесняемую телом, через её плотность и объём тела, погружённого в жидкость, тогда получим:

FА=ρж⋅Vт⋅g.

Закон Архимеда. На всякое тело, погружённое в покоящуюся жидкость (или газ), действует со стороны этой жидкости (или газа) выталкивающая сила, равная произведению плотности жидкости (или газа), ускорения свободного падения и объёма той части тела, которая погружена в жидкость (или газ).

Архимедова сила зависит от плотности жидкости, в которую погружено тело, и от объёма этого тела.

Закон Архимеда справедлив и для газа, но в формулу следует подставлять плотность газа и объём вытесненного газа, а не жидкости.