उछाल बल

के एक सरल प्रयोग करते हैं: एक छोटे से फुलाया रबर की गेंद लेने के लिए और "सन्निहित" पानी में। विसर्जन गहराई भी 1-2 मीटर की दूरी पर है, तो यह देखने के लिए कि अपनी मात्रा कम हो जाता है आसान है, यानी, सभी पक्षों पर गेंद कुछ बल समेटना होगा। यह आमतौर पर कहा जाता है कि "दोषी" हीड्रास्टाटिक दबाव देखते हैं कि - एक भौतिक बलों डूबे शरीर स्थिर तरल पदार्थ पर अभिनय। सभी पक्षों, और उनके परिणामी, आर्किमिडीज शक्ति के रूप में जाना जाता है से वस्तु पर लगने हीड्रास्टाटिक बलों, अभी भी इंजेक्शन, जो शरीर के एक तरल में डूबी पर उसके प्रभाव की दिशा से मेल खाती है कहा जाता है।

आर्किमिडीज ने कानून की विशुद्ध रूप से प्रयोगात्मक खोज की, और अपनी सैद्धांतिक औचित्य लगभग 2,000 साल के लिए इंतजार कर रहे थे इससे पहले कि पास्कल स्थिर तरल के लिए हीड्रास्टाटिक्स की व्यवस्था की खोज की। इस कानून के अनुसार, दबाव का क्षेत्र है जिस पर वह सभी विमानों तरल बाउंडिंग पर काम करता है की परवाह किए बिना सभी दिशाओं में तरल पदार्थ के माध्यम से प्रेषित, और इसके मूल्य सतह पी और एस सामान्य के सिवा साथ लिए आनुपातिक है। पास्कल खोला और उनके अनुसार 1653 में अनुभव पर कानून की जाँच की, एक शरीर हीड्रास्टाटिक दबाव से सभी पक्षों पर तरल में डूब की सतह पर।

शीर्ष सामना करने के लिए पानी की सतह से दूरी - एल के लिए एक शरीर डूबे घन गहराई एच के रूप में पानी के साथ कि जहाज मान लें। जब यह लोअर बाउंड गहराई एच + एल के लिए है बल सदिश एफ 1, ऊपरी चेहरे पर अभिनय नीचे की ओर निर्देशित किया गया और है एफ 1 = r * छ * एच * एस, जहां r - तरल घनत्व, जी - त्वरण गुरुत्वाकर्षण के।

वेक्टर बल F2, ऊपर की तरफ कम विमान पर लगाया गया है, और अपने मूल्य F2 = r * छ * (एच + एल) * एस द्वारा दिया जाता है

पक्ष सतहों परस्पर संतुलित पर अभिनय बलों की वैक्टर, तो बाद में विचार से बाहर रखा गया। उछाल बल F2> F1 और नीचे से निर्देशित शीर्ष पर है, और घन के नीचे चेहरे से जुड़ी। अपने मूल्य एफ परिभाषित करें:

एफ = F2 - एफ 1 = r * छ * (एच + एल) * एस - आर * छ * एच * एस = आर * छ * एल * एस

ध्यान दें कि एल * एस - .. एक घन वी की मात्रा है, और करने के लिए आर * छ मीटर है = पी तरल पदार्थ वजन इकाई है, तो आर्किमिडीज़ बल के सूत्र वजन घन है, यानी की मात्रा के बराबर तरल पदार्थ की मात्रा निर्धारित करता है का प्रतिनिधित्व करता है यह ठीक तरल शरीर से विस्थापित का वजन है। यह बात करने के लिए के बारे में दिलचस्प बात यह है आर्किमिडीज के सिद्धांत भारहीनता की स्थिति में, कानून काम नहीं करता है - केवल पर्यावरण, जहां गुरुत्वाकर्षण के बल नहीं है के लिए संभव है। अंत में, आर्किमिडीज के कानून के सूत्र इस प्रकार है:

एफ = पी * वी, जहां पी - तरल विशिष्ट गुरुत्व।

आर्किमिडीज़ बल उछाल निकायों के विश्लेषण के लिए आधार के रूप में सेवा कर सकते हैं। विश्लेषण के लिए शर्त वजन शरीर के अनुपात एक मात्रा तरल शरीर में डूब की मात्रा के बराबर के साथ भरी हुई बजे और Pf वजन तरल है। अगर प्रधानमंत्री = Px, शरीर तरल में तैरते हैं, और यदि पीआर> पीएफ, शरीर डूब। अन्यथा, शरीर के रूप में उत्प्लावक बल पानी शरीर के अलग हो धंसे हुए हिस्से का वजन के बराबर होती है उभर रहे हैं।

आर्किमिडीज के सिद्धांत और इसके उपयोग सभी ज्ञात और अस्थायी गुब्बारे और हवाई पोतों को सुविधाओं का उपयोग की क्लासिक उदाहरण के साथ शुरू प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में एक लंबा इतिहास है,। यहाँ यह एक भूमिका है कि गैस बात की एक अवस्था है कि काफी तरल पदार्थ simulates को संदर्भित करता है निभाई। इस प्रकार, किसी भी वस्तु उछाल बल को हवा वातावरण में तरल के रूप में समान ही अभिनय। हवा के गुब्बारे उड़ान बाहर ले जाने के पहला प्रयास montgolfier भाइयों ले गया - वे, गर्म धुएं के साथ एक गुब्बारा भरा ताकि एक हवा के गुब्बारे में एक कैदी के वजन ठंडी हवा का एक ही मात्रा के वजन से कम था। इस का कारण था लिफ्ट, और इसके मूल्य दो संस्करणों के वजन में अंतर के रूप में परिभाषित किया गया था। एक और सुधार गुब्बारे बर्नर, जो लगातार गुब्बारे के अंदर हवा तपता था। यह स्पष्ट है कि सीमा बर्नर की लंबाई पर निर्भर है। बाद में हवा की तुलना में कम एक विशिष्ट गुरुत्व के साथ एक गैस भरने के लिए इस्तेमाल किया हवाई पोतों पर।