Prawo Archimedesa

1.Prawo Archimedesa

Na ciało zanurzone w cieczy lub gazie działa skierowana ku górze siła wyporu, której wartość jest równa ciężarowi wypartej cieczy lub wypartego gazu.

2.Siła wyporu

Siła działająca na zanurzone ciało pionowo ku górze. Powstaje wskutek różnicy ciśnień działających na dolną i górną powierzchnię ciała w płynie.

3.Wzór na siłę wyporu

Wartość siły wyporu w jednorodnym płynie opisuje wzór $F_w=\rho g V$, gdzie $\rho$ to gęstość płynu, $g$ — przyspieszenie ziemskie, a $V$ — objętość wypartego płynu.

4.Objętość wypartego płynu

To objętość płynu usuniętego przez zanurzoną część ciała. Dla ciała całkowicie zanurzonego jest równa objętości całego ciała, a dla pływającego — tylko części zanurzonej.

5.Warunek pływania na powierzchni

Ciało pływa na powierzchni, gdy jego średnia gęstość jest mniejsza od gęstości cieczy. W stanie równowagi siła wyporu ma wtedy wartość równą ciężarowi ciała.

6.Warunek całkowitego zanurzenia w równowadze

Ciało może pozostawać całkowicie zanurzone bez opadania i wypływania, gdy jego gęstość jest równa gęstości otaczającego płynu. Wtedy ciężar i siła wyporu równoważą się.

7.Warunek tonięcia

Ciało tonie, gdy jego ciężar jest większy od maksymalnej siły wyporu, jaką może dać dany płyn. Dzieje się tak, gdy gęstość ciała jest większa od gęstości cieczy.

8.Pozorna utrata ciężaru

Ciało zanurzone w płynie wydaje się lżejsze, ponieważ na jego ciężar działa przeciwnie skierowana siła wyporu. Odczyt siły na dynamometrze maleje o wartość wyporu.

9.Prawo Archimedesa w gazach

Prawo Archimedesa dotyczy nie tylko cieczy, ale także gazów. Na balon w powietrzu działa siła wyporu równa ciężarowi wypartego powietrza.

10.Zależność od głębokości

W jednorodnej cieczy siła wyporu nie zależy od samej głębokości zanurzenia, jeśli objętość zanurzonej części ciała się nie zmienia. Zależy od gęstości płynu i objętości wypartego płynu.