아르키메데스의 법칙은 F = ρ.Vg입니다.이 법칙의 의미는 액체에 잠긴 물체가 물체에 의해 옮겨진 액체의 무게와 동일한 상승력을 경험한다는 것입니다.
그렇게 무거운화물을 실은 배가 어떻게 바다에 떠있을 수 있습니까? 이 질문은 아르키메데스 법칙의 원칙을 이해하면 답이 될 것입니다. 다음은 아르키메데스 법칙의 의미에 대한 설명과 아르키메데스 법과 관련된 문제 해결 문제의 예입니다.
아르키메데스 법의 역사
아르키메데스가 누군지 아십니까? 아르키메데스는 그의 시대에 무엇을 발견 했습니까?
어느 날 아르키메데스는 히에 론 2 세가 그의 금관이은과 섞 였는지 조사해달라고 요청했습니다. 아르키메데스는이 문제에 대해 진지하게 생각했습니다. 그는 매우 피곤하고 물이 가득 찬 공중 목욕탕에 몸을 던질 때까지.
그러자 그는 바닥에 물이 쏟아지는 것을 발견하고 즉시 답을 찾았습니다. 그는 일어 서서 알몸으로 집까지 달려 갔다. 집에 돌아 왔을 때 그는 아내에게 "유레카! 유레카! " "찾았습니다! 내가 찾았 어! " 그런 다음 그는 아르키메데스의 법칙을 만들었습니다.
아르키메데스의 '스토리'를 통해 우리는 아르키메데스의 법칙이 물체에 대한 유체 (액체 또는 기체)의 양력 또는 부력에 관한 것임을 알 수 있습니다. 따라서 액체 물체의 부력과 함께 다른 유형의 물체는 밀도가 다르기 때문에 다른 부력을 갖습니다. 이것이 아르키메데스가 왕의 질문에 답하고 히에 론 2 세의 왕관이 금과 은의 혼합물로 눈을 멀게했다는 것을 증명할 수있게 한 것입니다.
아르키메데스의 법칙 이해
아르키메데스의 법칙은 다음과 같습니다.
" 액체에 부분적으로 또는 완전히 잠긴 물체는 물체에 의해 이동 된 액체의 무게와 동일한 상향 힘을 경험하게됩니다. "
아르키메데스 법칙의 소리로 전달 된 단어의 의미는 액체에 물체를 담그면 부피가 커지는 것처럼 보이도록 넘쳐 흐르는 액체의 부피입니다.
움직이거나 누르는 액체의 양은 액체에 잠기거나 잠긴 물체의 부피와 동일합니다. 아르키메데스 법칙에 따르면 부력 (Fa)은 변위되는 액체 (wf)의 무게와 동일한 값을 갖습니다.
아르키메데스의 법칙 공식
아르키메데스의 법칙의 적용은 잠수함이 떠오르거나, 떠오르거나, 가라 앉을 때를 결정하는 것과 같은 여러 삶에서 매우 유용합니다. 음, 여기 아르키메데스 법칙 공식의 기본 원리가 있습니다.
또한 읽으십시오 : 16 세계의 이슬람 왕국 (FULL) + 설명물체가 유체에있을 때 액체의 부피는 액체에있는 물체의 부피와 동일하게 전달됩니다. 전달 된 액체의 부피가 V이고 유체의 밀도 (단위 부피당 질량)가 ρ 인 경우 전달 된 유체의 질량은 다음과 같습니다.
m = ρ.V
전달되는 유체의 무게는
w = mg = ρ.Vg
아르키메데스의 원리에 따르면 상승 압력의 크기는 움직이는 물체의 무게와 같습니다.
Fa = w = ρ.Vg
시스템이 균형을 이루면 공식화 할 수 있습니다.
Fa = w
ρf.Vbf.g = ρb.Vb.g
ρf.Vbf = ρb.Vb
정보:
m = 질량 (kg)
ρ = 밀도 (kg / m3)
V = 부피 (m3)
Fa = 부력 (N)
g = 중력으로 인한 가속도 (m / s2)
wf = 물체의 무게 (N)
ρf = 유체 밀도 (kg / m3)
Vbf = 액체에 잠긴 물체의 부피 (m3)
ρb = 물체의 밀도 (kg / m3)
Vb = 물체의 부피 (m3)
플로팅, 플로팅 및 싱킹
물체가 액체 나 액체에 담겨있는 경우 3 가지 가능성, 즉 부유, 부유, 침몰 이 발생할 수 있습니다 .
부동 개체
물체의 밀도가 액체의 밀도 (ρb <ρf)보다 작 으면 액체 속의 물체가 떠 있습니다. 물체가 떠있을 때 물체의 부피의 일부만 액체에 잠기고 다른 부분은 떠있는 상태에서 수면 위에 있습니다. 그래서 물체의 부피는 물에 잠긴 물체의 부피와 떠 다니는 물체의 부피로 나뉩니다.
Vb = Vb '+ Vbf
Fa = ρf.Vbf.g
일부만 액체에 담겨 있기 때문에 중력에 의한 상승력에 대한 방정식이 적용됩니다.
ρf.Vbf = ρb.Vb
정보:
Vb '= 떠 다니는 물체의 부피 (m3)
Vbf = 유체에 잠긴 물체의 부피 (m3)
Vb = 전체 물체의 부피 (m3)
Fa = 부력 (N)
ρf = 액체의 밀도 (kg / m3)
g = 중력 (m / s2)
부동 개체
물체의 밀도가 액체의 밀도 (ρb = ρf)와 같을 때 액체 속의 물체는 떠 있습니다. 떠 다니는 물체는 액체 표면과 용기 바닥 사이에 있습니다.
물체와 액체의 밀도가 동일하기 때문에 :
FA = ρf.Vb.g = ρb.Vb.g
정보:
Fa = 부력 (N)
ρf = 액체의 밀도 (kg / m3)
ρb = 물체의 밀도 (kg / m3)
Vb = 물체의 부피 (m3)
g = 중력 (m / s2)
잠긴 개체
물체의 밀도가 액체의 밀도보다 크면 (ρb> ρf ) 물체는 가라 앉아 용기 바닥에있게됩니다. 관련 법률 :
Fa = wu-wf
물에 잠긴 물체에서 물체의 전체 부피는 물에 잠겨 있으므로 변위 된 물의 부피는 물체의 총 부피와 같습니다. 이것으로 우리는 질량 관계를 통해 가라 앉는 물체에 대한 양력 방정식의 관계를 얻습니다.
또한 읽으십시오 : 서평 및 예제 작성 방법 (소설 및 논픽션 서적)ρf.Vb = mu-mf
정보:
Fa = 부력 (N)
wu = 공기 중 물체의 무게 / 실제 무게 (N)
wf = 액체 속 물체의 무게 (N)
g = 중력 (m / s2)
Vb = 물체의 총 부피 (m3)
ρf = 물의 밀도 (kg / m3)
mu = 공기 중 질량 (kg)
mf = 액체의 질량 (kg)
아르키메데스 법칙 문제의 예
예제 문제 1
바닷물의 밀도는 1025kg / m3이며, 암석으로 대체 된 바닷물의 무게가 2N이면 바닷물에 잠긴 암석의 부피를 계산합니다!
알려진 :
ρf = 1025kg / m3
wf = 2N
g = 9.8m / s2
구함 : V 스톤. . . ?
대답:
해수 무게 : w = mg
부력 : Fa = ρf. 지. Vbf
흘린 물의 무게는 바위의 부력과 같으므로 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
w = Fa
w = ρf.g.Vb
2 = 1025. (9.8) .Vb
2 = 10.045.Vb
Vb = 10.045 / 2
Vb = 1.991 x 10-4 m3 = 199.1 cm3
따라서 잠긴 암석의 부피는 199.1 cm3입니다.
예제 문제 2
물체의 무게는 공기 중 500N입니다. 물속의 물체의 무게가 400N이고 물의 밀도가 1,000kg / m3이면 물체의 밀도를 결정하십시오!
알려진 :
wu = 500 N
wf = 400N
ρa = 1000Kg / m3
구함 : ρb?
대답:
Fa = wu-wf
Fa = 500N-400N
Fa = 100N
ρb / ρf = wu / Fa
ρb / 1000 = 500/100
100 ρb = 500,000
ρb = 500,000 / 100
ρb = 5,000kg / m3
따라서 물체의 밀도는 5,000kg / m3입니다.
예제 문제 3
코르크 부피의 75 %가 물에 잠겨 있고 물의 밀도가 1g / cm3이면 코르크의 밀도를 결정하십시오!
알려진 :
ρf = 1 gr / cm3
Vf = 0.75 Vg
구함 : ρg. . . ?
대답:
ρg.Vg = ρf.Vf
ρg.Vg = 1. (0.75Vg)
ρg = 0.75 gr / cm3
따라서 코르크의 밀도는 0.75 gr / cm3입니다.
예제 문제 4
블록의 밀도는 2,500kg / m3이며 공기 중일 때 무게는 25N입니다. 물의 밀도가 1000kg / m3이고 중력으로 인한 가속도가 10m / s2 인 경우 물 속 블록의 무게를 결정하십시오!
알려진 :
ρb = 2,500kg / m3
우 = 25N
ρf = 1000kg / m3
구함 : wf?
대답:
ρb / ρf = wu / Fa
(2500) / (1000) = 25 / Fa
2.5 Fa = 25
Fa = 25 / 2.5
Fa = 10N
객체가 가라 앉으면 적용됩니다.
Fa = wa-wf
10 = 25-wf
wf = 25-10
wf = 15N
그래서 물 속에있는 블록의 무게는 15 뉴턴입니다
참고 : 유레카! 아르키메데스 원칙
