De wet van Archimedes is F = ρ.Vg. De betekenis van deze wet is dat een object ondergedompeld in een vloeistof een opwaartse kracht zal ervaren die gelijk is aan het gewicht van de vloeistof die door het object wordt verplaatst.
Hoe kan een schip met een zo zware lading op de oceaan drijven? Deze vraag zal worden beantwoord wanneer u de principes van de wet van Archimedes begrijpt. Het volgende is een uitleg van de betekenis van de wet van Archimedes en voorbeelden van problemen die problemen oplossen met betrekking tot de wet van Archimedes.
Geschiedenis van de wet van Archimedes
Weet je wie Archimedes is? Wat heeft Archimedes in zijn tijd ontdekt?
Op een dag werd Archimedes door koning Hieron II gevraagd te onderzoeken of zijn gouden kroon vermengd was met zilver of niet. Archimedes dacht serieus na over deze kwestie. Totdat hij zich erg moe voelde en zich in het openbare bad met water wierp.
Toen merkte hij dat er water op de vloer morste en onmiddellijk vond hij het antwoord. Hij stond op en rende naakt de hele weg naar het huis. Toen hij thuiskwam, riep hij tegen zijn vrouw: 'Eureka! Eureka! " wat betekent "ik heb gevonden! Ik heb gevonden! " Daarna maakte hij de wet van Archimedes.
Door het verhaal van Archimedes kunnen we zien dat het principe van de wet van Archimedes gaat over de lift- of drijfkracht op een vloeistof (vloeistof of gas) tegen een object. Dus met de drijfkracht van een vloeibaar object, hebben objecten van verschillende typen, omdat ze een verschillende dichtheid hebben, een andere drijfkracht. Dit is wat Archimedes in staat stelde vragen van de koning te beantwoorden en te bewijzen dat de kroon van koning Hieron II werd verblind door een mengsel van goud en zilver.
Inzicht in de wet van Archimedes
De wet van Archimedes luidt:
" Een object dat gedeeltelijk of volledig in een vloeistof is ondergedompeld, zal een opwaartse kracht ervaren die gelijk is aan het gewicht van de vloeistof die door het object wordt verplaatst. "
De betekenis van het woord dat wordt overgedragen in de klank van de wet van Archimedes is het volume van vloeistof dat overstroomt, wordt ingedrukt zodat het lijkt alsof er een toename in volume is wanneer een object in vloeistof wordt ondergedompeld.
De hoeveelheid vloeistof die wordt verplaatst / ingedrukt, heeft een volume dat gelijk is aan het volume van het in de vloeistof ondergedompelde / ondergedompelde object. Zodat volgens de wet van Archimedes de opwaartse kracht (Fa) dezelfde waarde heeft als het gewicht van de vloeistof (wf) die wordt verplaatst.
De wetformules van Archimedes
De toepassing van de wet van Archimedes is erg handig in verschillende levens, zoals bepalen wanneer een onderzeeër drijft, zweeft of zinkt. Dit zijn de basisprincipes van de wetformule van Archimedes.
Lees ook: 16 islamitische koninkrijken in de wereld (VOLLEDIG) + uitlegWanneer een object zich in een vloeistof bevindt, wordt het volume van de vloeistof overgebracht gelijk aan het volume van het object in de vloeistof. Als het volume van de overgedragen vloeistof V is en de dichtheid van de vloeistof (massa per volume-eenheid) ρ, dan is de massa van de overgedragen vloeistof:
m = ρ.V
De hoeveelheid overgebrachte vloeistof is
w = mg = ρ.Vg
Volgens het principe van Archimedes is de grootte van de opwaartse druk gelijk aan het gewicht van het object dat wordt verplaatst:
Fa = w = ρ.Vg
Als een systeem in balans is, kan het worden geformuleerd
Fa = w
ρf.Vbf.g = ρb.Vb.g
ρf.Vbf = ρb.Vb
Informatie:
m = massa (kg)
ρ = dichtheid (kg / m3)
V = inhoud (m3)
Fa = drijfvermogen (N)
g = versnelling door zwaartekracht (m / s2)
wf = gewicht van object (N)
ρf = dichtheid van vloeistof (kg / m3)
Vbf = volume van object ondergedompeld in vloeistof (m3)
ρb = dichtheid van het object (kg / m3)
Vb = volume van het object (m3)
Drijven, drijven en zinken
Als een object wordt ondergedompeld in een vloeistof of vloeistof, dan zijn er 3 mogelijkheden die optreden, namelijk drijven, drijven en zinken .
Drijvend object
Een object in een vloeistof drijft als de dichtheid van het object kleiner is dan de dichtheid van de vloeistof (ρb <ρf). Wanneer een object drijft, wordt slechts een deel van het volume van het object ondergedompeld in de vloeistof, terwijl het andere deel zich in drijvende toestand boven het wateroppervlak bevindt. Zodat het volume van het object wordt verdeeld in het volume van het object dat is ondergedompeld en het volume van het object dat drijft.
Vb = Vb '+ Vbf
Fa = ρf.Vbf.g
Omdat slechts een deel ervan in vloeistof is ondergedompeld, is de vergelijking voor opwaartse kracht met zwaartekracht van toepassing:
ρf.Vbf = ρb.Vb
Informatie:
Vb '= volume van drijvend object (m3)
Vbf = volume van object ondergedompeld in vloeistof (m3)
Vb = volume van het hele object (m3)
Fa = drijfvermogen (N)
ρf = dichtheid van de vloeistof (kg / m3)
g = zwaartekracht (m / s2)
Zwevende objecten
Objecten in vloeistof drijven als de dichtheid van het object hetzelfde is als de dichtheid van de vloeistof (ρb = ρf). Het drijvende object bevindt zich tussen het oppervlak van de vloeistof en de bodem van het vat.
Aangezien de dichtheid van objecten en vloeistoffen hetzelfde is, dan:
FA = ρf.Vb.g = ρb.Vb.g
Informatie:
Fa = drijfvermogen (N)
ρf = dichtheid van de vloeistof (kg / m3)
ρb = dichtheid van het object (kg / m3)
Vb = volume van het object (m3)
g = zwaartekracht (m / s2)
Ondergedompeld object
Wanneer de dichtheid van het object groter is dan de dichtheid van de vloeistof (ρb> ρf ) , zal het object zinken en zich op de bodem van het vat bevinden. Toepasselijk recht:
Fa = wu - wf
In een ondergedompeld object wordt het volledige volume van het object ondergedompeld in water, dus het volume van het verplaatste water is gelijk aan het totale volume van het object. Hiermee krijgen we de relatie tussen de hefkrachtvergelijking en het zinkende object door de massaverhouding.
Lees ook: Boekrecensies en voorbeelden schrijven (fictie- en non-fictieboeken)ρf.Vb = mu - mf
Informatie:
Fa = drijfvermogen (N)
wu = gewicht van object in lucht / werkelijk gewicht (N)
wf = gewicht van object in vloeistof (N)
g = zwaartekracht (m / s2)
Vb = totale volume van het object (m3)
ρf = dichtheid van water (kg / m3)
mu = massa in lucht (kg)
mf = massa in vloeistof (kg)
Voorbeeld van een probleem met de wet van Archimedes
Voorbeeldprobleem 1
De dichtheid van zeewater is 1025 kg / m3, bereken het volume van de rots ondergedompeld in zeewater als het gewicht van het zeewater dat door de rots wordt verplaatst 2 Newton is!
Is bekend :
ρf = 1025 kg / m3
wf = 2 N
g = 9,8 m / s2
Gezocht: V-steen. . . ?
Antwoord:
Zeewatergewicht: w = mg
Drijfvermogen: Fa = ρf. g. Vbf
Het gewicht van het gemorste water is gelijk aan het drijfvermogen van de rots, dus het kan worden beschreven
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
Het volume ondergedompeld gesteente is dus 199,1 cm3
Voorbeeldprobleem 2
Een object weegt in lucht 500 N. Bepaal de dichtheid van het object als het gewicht van het object in water 400 N is en de dichtheid van water 1.000 kg / m3!
Is bekend :
wu = 500 N
wf = 400 N
ρa = 1000 kg / m3
Gezocht: ρb?
Antwoord:
Fa = wu - wf
Fa = 500 N - 400 N
Fa = 100 N
ρb / ρf = wu / Fa
ρb / 1000 = 500/100
100 ρb = 500.000
ρb = 500.000 / 100
ρb = 5.000 kg / m3
De dichtheid van het object is dus 5.000 kg / m3
Voorbeeldprobleem 3
Bepaal de dichtheid van de kurk als 75% van het volume van de kurk is ondergedompeld in water en de dichtheid van het water 1 gram / cm3 is!
Is bekend :
ρf = 1 gr / cm3
Vf = 0,75 Vg
Gezocht: ρg. . . ?
Antwoord:
ρg.Vg = ρf.Vf
ρg.Vg = 1. (0,75Vg)
ρg = 0,75 gr / cm3
De dichtheid van de kurk is dus 0,75 gr / cm3
Voorbeeldprobleem 4
Een blok heeft een dichtheid van 2500 kg / m3 en weegt in lucht 25 Newton. Bepaal het gewicht van het blok in water als de dichtheid van het water 1000 kg / m3 is en de versnelling door zwaartekracht 10 m / s2!
Is bekend :
ρb = 2.500 kg / m3
wu = 25 N
ρf = 1000 kg / m3
Gezocht: wf?
Antwoord:
ρb / ρf = wu / Fa
(2500) / (1000) = 25 / Fa
2,5 Fa = 25
Fa = 25 / 2,5
Fa = 10 N
Wanneer een object zinkt, is het van toepassing:
Fa = wa-wf
10 = 25 - wf
wf = 25-10
wf = 15 N
Dus het gewicht van het blok in het water is 15 Newton
Referentie : Eureka! Het Archimedes-principe
