Prawo Archimedesa

Prawo Archimedesa jest podstawowym prawem hydrostatyki i aerostatyki. Tłumaczy ono dlaczego obiekty zanurzone w płynie o większej gęstości ρ[kg/m3] są lżejsze lub nawet pływają na powierzchni płynu. Za wspomniane zjawiska odpowiada siła wyporu Fw. Prawo Archimedesa obowiązuje zarówno dla gazów jak/i cieczy. Siła wyporu szeroko wykorzystywana jest w przyrodzie poprzez organizmy żywe. Przykładem jest unosząca się na powierzchni wody kaczka. Kaczka posiada w swoim organizmie bardzo duże pokłady tłuszczu, ponieważ tłuszcz ma gęstość mniejszą od gęstości wody pozwala to jej unosić się na powierzchni. Ryby również wykorzystują siłę wyporu. W przypadku ryb siła wyporu znajduje zastosowanie do regulacji głębokości zanurzenia. Ryby wykorzystują do tego celu pęcherz pławny, który jest narządem pozwalającym im na zmianę ciężaru właściwego. W technice zastosowanie siły wyporu jest bardzo szerokie, na przykładzie ryb można wnioskować zastosowanie jej w łodziach podwodnych. Poza zastosowaniem praktycznym siła wyporu jest również źródłem błędu pomiarowego podczas pomiaru masy w atmosferze. W przypadku atmosfery ziemskiej błąd ten jest pomijalnie mały. Dla innych planet o innym składzie atmosfery i o innym przyśpieszeniu grawitacyjnym, błąd ten może mieć wartość znaczącą. Pomiar masy jest w ogólności pomiarem pośrednim ponieważ generalnie mierzony jest ciężar ciała G=m·g[N]. Ciężar ciała jest wektorem siły z jaką Ziemia bądź inna planeta przyciąga dane ciało. Znając wartość przyśpieszenia Ziemskiego można łatwo obliczyć masę → m=G/g[kg]. Każda masa wytwarza pole grawitacyjne, oznacza to, że każdy obiekt znajdujący się na Ziemi lub innej planecie również oddziałuje na nie siłą grawitacji.

Prawo Archimedesa – zadania