قوة أرخميدس

نمت عبقرية أرخميدس في عائلة الرياضيات، تلقى تعليما ممتازا في الإسكندرية وعاش كل حياته في مدينة صقلية من سيراكيوز. أصبح مؤسس نظرية ميكانيكا، وعملت بنجاح على مشكلة إيجاد مساحة وحجم مختلف الأشكال والهيئات. غالبا ما أذكر عبارته الشهيرة "أعطني مكانا للوقوف وأنا سوف تتحرك الأرض!" والتعجب "وجدتها!" وعندما فتحت القانون، الذي سمي باسمه. ولكن بالإضافة إلى ذلك، كان عالما بارزا في مجال الهندسة والميكانيكا، وكانت الإنجازات الهندسية معاصريه مذهلة الأفكار الشجاعة ونتائج عظيمة. وبناء المنجنيق مع vysokopritselnym رمي النظام آلية كتلة ذراعها تسمح لرفع السفينة فوق الماء، واخترعوا المرايا كتلة solntseotrazhayuschih حرق الأسطول الروماني أثناء حصار سيراكيوز.

ومن بين الاكتشافات الأخرى التي تربط التاريخ مع اسم هذا العالم الرائع في الفيزياء ستبقى الى الابد قوة أرخميدس. وارتبط هذا الاستنتاج مع الاحتياجات العملية: مطلوب لتحديد الصدق المجوهرات، لجعل التاج للملك هيرو الثاني. ما يسمى الآن الثقل النوعي، وكان معروفا بشكل جيد حتى في تلك الأيام، ولكن كيف لتحديد مقدار مثل هذه المنتجات المعقدة، لم يكن واضحا. أسطورة يربط مبدأ أرخميدس فتح بجد مع أخذ العلماء حمام. جوهر الاكتشاف يكمن في حقيقة أن الجسم في السائل يعمل الطفو أرخميدس، وتعريف والذي هو موضع اهتمام خاص من المصممين من تقنيات السباحة والأجهزة العاملة في السوائل، تحت الماء، وكذلك الكائنات الطيران - البالونات، تحقيقات، المناطيد، الخ .

صياغة كلاسيكية من القانون تنص على أن الطفو مساوية لوزن السائل الذي يزيح هيئة منغمسين في ذلك. تحت هذا التعريف علامات صيغة سهلة للغاية: إذا افترضنا أن حجم جسم مغمورة في السائل يساوي O، و نسبة السائل - ص، ثم ناتجها هو قوة أرخميدس المطلوب. يتم كتابة صيغة لحسابها على النحو التالي:

F = ص * معلومات

في كثير من الأحيان أنه من المغري أن تضع على المحك مبدأ أرخميدس فيما يتعلق الغازات - الكثافة جدا تختلف كثيرا من السائل والغاز. للمشككين ديك تجربة بسيطة إلى حد ما. في الملاكمة، ومكان إخلاء جوية على جداول كرة كبيرة، على سبيل المثال، والزجاج، والأوزان المعدنية لتحقيق التوازن فيه.

وهكذا، في الهواء متوازنة الوزن الكرة من قبل الوزن من الأوزان، ويمكن كتابة المعادلة راض مساء = العلاقات العامة، ل الأمور متوازنة. إذا كان أصلا نفترض أن مبدأ أرخميدس صالحا، ثم وزن على الكرة وقوة أرخميدس FSH وFG، ومن ثم حالة من التوازن يمكن إعادة كتابة:

مساء = Rsh1 - FSH والعلاقات العامة = WG1 - FG حيث Rsh1 WG1 والوزن الكرة والوزن في فراغ. ثم نشرع كما يدرس في المدرسة: Rsh1 - PN = WG1 - FG، حيث Rsh1 = WG1 - FG + فوتوشوب = WG1 + (F ث - FG).

ونحن الآن بحاجة ل- الحاجة للكشف عن محتويات قوات الطفو على الكرة والأوزان: PN = ص * أوش وFY = ص * غرام.

جعل القيم استبدال قوات الطفو في التعبير عن Rsh1.

Rsh1 = WG1 - FG + PN = WG1 + (ص * أوش - ص * غرام) = WG1 + ص * (الصحة والسلامة المهنية - أوز).

وأخيرا، نصل إلى وزن الكرة في التعبير الأجوف الذي، في ضوء حقيقة أن أوش> عوج، لا يترك أي شك: وزن الكرة في الفراغ المزيد من الوزن إلى الوزن، على الرغم من أن في الهواء وهم متوازن: Rsh1 = WG1 + ص * (أوش - عوج ).

والسبب في هذه النتيجة هو أن قوة أرخميدس يعتمد على وزن معين من الهواء و حجم الكرة. في هذه الحالة، تحقق هذا الاستنتاج هو بسيط جدا - من الضروري ضخ الهواء من خارج منطقة الجزاء. إذا قمت بذلك، يمكنك جعل شخصيا متأكد أن القانون هو القانون، ويتم ذلك في أي وقت، في أي مكان - سواء في السائل والغاز. تم حذف دليل على ذلك، والأوزان متوازنة من قبل، الكرة.

الجهاز، التي يعتبر وجودها ذاته - مظاهرة مستمرة من مبدأ أرخميدس في جميع أشكاله، هو غواصة. تنظيم السفينة الوزن لتحقيق جميع خيارات السفر باستخدام صهاريج الصابورة - مثالا حيا للاستخدام في الممارسة الاكتشافات القديمة جدا في الظروف الحديثة.