Arşimetlerin Gücü

Olağanüstü Arşimet, bir matematikçinin ailesinde büyüdü, İskenderiye'de mükemmel bir eğitim gördü ve hayatını Sicilya'nın Syracuse şehrinde geçirdi. Teorik mekaniğin kurucusu oldu, yüzey alanını bulmak ve çeşitli figür ve cisimlerin hacmini başarıyla çalıştı. Sık sık "Bana bir destek verin, ben de Dünya'yı çevireceğim" ünlü cümlesini hatırlayın ve "Eureka!" Ün ünlemini okuyun. Yasayı keşfettiğinde ona sonradan ad koyulur. Bununla birlikte, geometri ve mekanik alanında olağanüstü bir bilim insanıydı ve mühendislik başarıları tasarımlarının cesareti ve sonuçların ihtişamı ile çağdaşları arasında sürpriz uyandırdı. Yüksek atışlarla mancınıklar inşa etti, blok-kaldıraç mekanizmalarının sistemi gemiyi suyun üzerine kaldırdı ve onun icat ettiği güneş yansıtma aynaları, Roma filosunu Syracuse kuşatmasında yaktı.

Tarihin bu parlak bilim adamının ismiyle ilişkili olduğu diğer keşifler arasında, fizikte Arşimet kuvvetleri sonsuza dek kaldı. Bu keşif, pratik bir ihtiyaçla bağlantılıydı: King Hiero II için taç üreten kuyumcuların dürüstlüğünü belirlemek gerekiyordu. Şu anda, özgül ağırlık bu zamanlarda zaten biliniyordu, ancak böyle karmaşık bir ürünün hacminin nasıl belirleneceği anlaşılmazdı. Efsane, Arşimet Yasasını keşfetmeye kalıcı olarak bir bilim adamının banyo kabul etmesini bağlar. Keşifin özü, Archimedes'in yüzme kuvvetinin sıvıda vücuda etki ettiğidir. Bu tanım, yüzme ekipmanı, su altında çalışan cihazlar ve balon nesneleri - balonlar, sondalar, hava gemileri vb. Tasarımcıların özel dikkatinin konusudur. .

Yasanın klasik formülasyonu, Arşimet kuvvetinin vücuda dalmış sıvının ağırlığına eşit olduğunu söylüyor. Bu tanım altında, formül çok kolay tanımlanır: Vücudun sıvının içine dalmış hacmi 0, sıvının özgül ağırlığı p olduğu varsayılacak olursa, ürün arzu edilen Arşimet kuvvetidir. Hesaplama formülü aşağıdaki şekilde yazılır:

Φα = ρ * 0

Arjimad'ın yasalarını gazlarla ilgili olarak sık sık kontrol etmek için bir çekingenlik vardır - sıvının yoğunluğu ve gaz çok fazla farklıdır. Şüpheciler için oldukça basit bir deney var. Hava pompalama imkânı olan kutuda, ölçeklere büyük bir bilyaya, örneğin cam koyacağız ve metal ağırlığını dengeleyeceğiz.

Yani, havada, topun ağırlığı ağırlığın ağırlığı ile dengelenir ve memnun olan Pm = Pr eşitliğini yazabiliriz, çünkü Nesneler dengeli. Başlangıçta Arşimet yasasının geçerli olduğunu farz edersek, Archimedes Φι ve Φ2'nin gücü topa ve ağırlığa etki eder ve sonra denge durumu başka bir şekilde yeniden yazılabilir:

Pm = Pi, - Pi ve Pi = Pi, - Pi, burada Pi ve Pi, topun ağırlığı ve boşluğun ağırlığıdır. Sonra okulda öğretildiğimiz gibi davranırız: Pm1 = Pm = Pi1 - P2, burada Pm1 = Pi1 - P2 + Pm = Pi + ($ m - F2).

Durum küçük kalır - küre ve dambıl için itme kuvvetlerinin içeriğini ifşa etmek gerekir: Φω = p * 0π ve Φι = p * O2.

Pm ifadesinde itme kuvvetlerinin değerlerinin yerini alırız.

Pm1 = Pr1 - Φι + Φω = Pr1 + (p * Ow - p * Og) = Pr1 + p * (Oy - 02).

Son olarak, boşluktaki topun ağırlığı için ifadeyi elde ederiz, bu, Gm> Dg olduğu düşünüldüğünde kuşkusuz bırakır: havada dengelenmiş olmasına rağmen boşluktaki topun ağırlığı dambılin ağırlığından daha fazladır: Pm = Pr2 + p * ).

Bu sonucun nedeni, Arşimetlerin gücünün havanın özgül ağırlığına ve kürenin hacmine bağlı olmasıdır. Bizim durumumuzda, bu sonuca bakmak çok kolaydır - kutudan havayı boşaltmanız gerekir. Eğer bu yapılırsa, biri kanunun bir yasa olduğundan emin olabilir ve hem sıvı hem de gaz içinde her zaman ve her yerde yerine getirilir. Bunun teyit edilmesi, daha önce dengelenmiş bir ağırlık, bir top olacaktı.

Varoluşu çoktan Arşimet Kanununun tüm tezahürlerinde sürekli olarak gösterildiği aygıt, bir denizaltıdır. Balast tanklarının yardımıyla tüm hareket çeşitlerini gerçekleştirmek için geminin ağırlığının düzenlenmesi, modern koşullarda çok eski bir buluşun pratik kullanımının canlı bir örneğidir.