Чому м'яч, який кинули у воду й відпустили, вискакує на поверхню води? Чому під водою ми можемо підняти камінь, який на суходолі для нас заважкий?
Силу, яка виштовхує тіло з рідини або газу, називають архімедовою силою на честь давньогрецького вченого Архімеда, який вперше розрахував її значення.
Дослід. Підвісимо до пружини невелике відерце і тіло циліндричної форми. Розтягування пружини відзначимо стрілкою на штативі (мал. A), вона показує вагу тіла в повітрі.
Підставимо посудину, наповнену рідиною до рівня відливної трубки (мал. B) і помістимо у нього циліндр.
Після занурення циліндра в рідину, частина рідини, об'єм якої дорівнює об'єму тіла, виливається з відливної посудини у склянку. Покажчик пружини піднімається вгору, пружина скорочується, показуючи зменшення ваги тіла в рідини (мал. C).
На циліндр, одночасно з силою тяжіння, діє ще й сила, що виштовхує його з рідини. Якщо у відерце вилити рідину зі склянки, тобто ту, яку витіснило тіло, то покажчик пружини повернеться до свого початкового стану (мал. D).
Висновок: виштовхувальна сила, що діє на занурене в рідину тіло, дорівнює вазі рідини, витісненої цим тілом.
(Сила, що виштовхує тіло з газу, також дорівнює вазі газу, взятого в об'ємі тіла).
Формулу можна записати в іншому вигляді.
Виразимо масу рідини, витісненої тілом, через її густину і об'єм тіла, зануреного в рідину, тоді отримаємо:
Виразимо масу рідини, витісненої тілом, через її густину і об'єм тіла, зануреного в рідину, тоді отримаємо:
Закон Архімеда. На всяке тіло, занурене у рідина (або газ) у стані спокою, діє з боку цієї рідини (або газу) виштовхувальна сила, яка дорівнює добутку густини рідини (або газу), прискорення вільного падіння і об'єму тієї частини тіла, яка занурена в рідину (або газ ).
Зверни увагу!
Архімедова сила залежить від густини рідини, в яку занурено тіло, і від об'єму зануреної частини тіла.