ஆர்க்கிமிடியன் படை தோன்றுவதற்கான காரணம் வெவ்வேறு ஆழங்களில் உள்ள ஊடகத்தின் அழுத்தத்தில் உள்ள வேறுபாடு ஆகும். எனவே, ஆர்க்கிமிடிஸ் விசை புவியீர்ப்பு முன்னிலையில் மட்டுமே நிகழ்கிறது. சந்திரனில் இது ஆறு மடங்கும், செவ்வாய் கிரகத்தில் பூமியை விட 2.5 மடங்கு குறைவாகவும் இருக்கும்.

எடையின்மையில் ஆர்க்கிமிடியன் படை இல்லை. பூமியின் ஈர்ப்பு விசை திடீரென மறைந்துவிட்டதாக நாம் கற்பனை செய்தால், கடல்கள், பெருங்கடல்கள் மற்றும் ஆறுகளில் உள்ள அனைத்து கப்பல்களும் சிறிதளவு தள்ளினால் எந்த ஆழத்திற்கும் செல்லும். ஆனால் நீரின் மேற்பரப்பு பதற்றம், ஈர்ப்பு விசையில் இருந்து சுயாதீனமாக, அவை மேல்நோக்கி உயர அனுமதிக்காது, அதனால் அவை எடுக்க முடியாது, அவை அனைத்தும் மூழ்கிவிடும்.

ஆர்க்கிமிடீஸின் சக்தி எவ்வாறு வெளிப்படுகிறது?

ஆர்க்கிமிடியன் படையின் அளவு மூழ்கிய உடலின் அளவு மற்றும் அது அமைந்துள்ள ஊடகத்தின் அடர்த்தியைப் பொறுத்தது. நவீன சொற்களில் அதன் சரியான வரையறை: புவியீர்ப்புத் துறையில் ஒரு திரவ அல்லது வாயு ஊடகத்தில் மூழ்கியிருக்கும் ஒரு உடல், உடலால் இடம்பெயர்ந்த ஊடகத்தின் எடைக்கு சமமான மிதப்பு விசையால் செயல்படுகிறது, அதாவது F = ρgV, அங்கு F ஆர்க்கிமிடிஸ் படை; ρ - நடுத்தர அடர்த்தி; g - இலவச வீழ்ச்சி முடுக்கம்; V என்பது உடல் அல்லது அதன் மூழ்கிய பகுதியால் இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் (வாயு) அளவு.

நீரில் மூழ்கிய உடலின் ஒவ்வொரு லிட்டருக்கும் 1 கிலோ (9.81 N) மிதப்பு விசை இருந்தால், கடல் நீரில், அதன் அடர்த்தி 1.025 கிலோ*கன ஆகும். dm, 1 கிலோ 25 கிராம் அளவுள்ள ஆர்க்கிமிடிஸ் விசையானது, சராசரியான ஒரு நபருக்கு, கடல் மற்றும் நன்னீரின் ஆதரவு சக்தியில் உள்ள வேறுபாடு கிட்டத்தட்ட 1.9 கிலோவாக இருக்கும். எனவே, கடலில் நீந்துவது எளிதானது: உங்கள் பெல்ட்டில் இரண்டு கிலோகிராம் டம்பல் கொண்ட மின்னோட்டம் இல்லாமல் குறைந்தபட்சம் ஒரு குளத்தையாவது நீந்த வேண்டும் என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள்.

ஆர்க்கிமிடியன் படை மூழ்கிய உடலின் வடிவத்தை சார்ந்தது அல்ல. ஒரு இரும்பு உருளையை எடுத்து தண்ணீரிலிருந்து அதன் சக்தியை அளவிடவும். பின்னர் இந்த சிலிண்டரை ஒரு தாளாக உருட்டி, தட்டையாகவும், விளிம்பில் தண்ணீரில் மூழ்கவும். மூன்று நிகழ்வுகளிலும், ஆர்க்கிமிடிஸின் சக்தி ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.

இது முதல் பார்வையில் விசித்திரமாகத் தோன்றலாம், ஆனால் ஒரு தாள் தட்டையாக மூழ்கியிருந்தால், ஒரு மெல்லிய தாளுக்கான அழுத்த வேறுபாடு குறைவது நீரின் மேற்பரப்பில் செங்குத்தாக அதன் பரப்பளவு அதிகரிப்பதன் மூலம் ஈடுசெய்யப்படுகிறது. ஒரு விளிம்பில் மூழ்கும்போது, ​​மாறாக, விளிம்பின் சிறிய பகுதி தாளின் அதிக உயரத்தால் ஈடுசெய்யப்படுகிறது.

நீர் உப்புகளால் மிகவும் நிறைவுற்றதாக இருந்தால், அதன் அடர்த்தி மனித உடலின் அடர்த்தியை விட அதிகமாக இருந்தால், நீந்தத் தெரியாத ஒருவர் கூட அதில் மூழ்க மாட்டார். உதாரணமாக, இஸ்ரேலில் உள்ள சவக்கடலில், சுற்றுலாப் பயணிகள் நகராமல் பல மணி நேரம் தண்ணீரில் படுத்துக் கொள்ளலாம். உண்மை, அதன் மீது நடக்க இன்னும் சாத்தியமில்லை - ஆதரவு பகுதி சிறியது, ஒரு நபர் கழுத்து வரை தண்ணீரில் விழுவார், உடலின் மூழ்கிய பகுதியின் எடை அவரால் இடம்பெயர்ந்த நீரின் எடைக்கு சமமாக இருக்கும் வரை. இருப்பினும், உங்களிடம் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு கற்பனை இருந்தால், நீங்கள் தண்ணீரில் நடப்பது பற்றி ஒரு புராணக்கதையை உருவாக்கலாம். ஆனால் மண்ணெண்ணெய்யில், இதன் அடர்த்தி 0.815 கிலோ*கன மட்டுமே. dm, மிகவும் அனுபவம் வாய்ந்த நீச்சல் வீரர் கூட மேற்பரப்பில் இருக்க முடியாது.

இயக்கவியலில் ஆர்க்கிமிடியன் படை

ஆர்க்கிமிடீஸின் சக்தியால் கப்பல்கள் மிதக்கின்றன என்பது அனைவருக்கும் தெரியும். ஆனால் ஆர்க்கிமிடியன் படையை இயக்கவியலிலும் பயன்படுத்தலாம் என்பது மீனவர்களுக்கு தெரியும். நீங்கள் ஒரு பெரிய மற்றும் வலுவான மீனைக் கண்டால் (டைமென், எடுத்துக்காட்டாக), அதை மெதுவாக வலைக்கு இழுப்பதில் எந்த அர்த்தமும் இல்லை (அதற்காக மீன்பிடித்தல்): அது மீன்பிடி கோட்டை உடைத்து வெளியேறும். அது போகும்போது முதலில் லேசாக இழுக்க வேண்டும். கொக்கியை உணர்ந்த மீன், அதிலிருந்து தன்னை விடுவித்துக் கொள்ள முயன்று, மீனவரை நோக்கி விரைகிறது. பின்னர் நீங்கள் மிகவும் கடினமாகவும் கூர்மையாகவும் இழுக்க வேண்டும், இதனால் மீன்பிடி வரி உடைக்க நேரம் இல்லை.

தண்ணீரில், ஒரு மீனின் உடல் கிட்டத்தட்ட எதையும் எடையுள்ளதாக இல்லை, ஆனால் அதன் நிறை மற்றும் மந்தநிலை பாதுகாக்கப்படுகிறது. இந்த மீன்பிடி முறையின் மூலம், ஆர்க்கிமிடியன் படை மீனை வாலில் உதைப்பது போல் தோன்றும், மேலும் இரையே மீன்பிடிப்பவரின் காலடியிலோ அல்லது அவரது படகிலோ விழுந்துவிடும்.

காற்றில் ஆர்க்கிமிடிஸ் சக்தி

ஆர்க்கிமிடீஸின் சக்தி திரவங்களில் மட்டுமல்ல, வாயுக்களிலும் செயல்படுகிறது. அதற்கு நன்றி, சூடான காற்று பலூன்கள் மற்றும் ஏர்ஷிப்கள் (செப்பெலின்ஸ்) பறக்கின்றன. 1 கியூ. சாதாரண நிலையில் மீ காற்றின் (கடல் மட்டத்தில் 20 டிகிரி செல்சியஸ்) 1.29 கிலோ எடையும், 1 கிலோ ஹீலியம் 0.21 கிலோ எடையும் இருக்கும். அதாவது, நிரப்பப்பட்ட ஷெல்லின் 1 கன மீட்டர் 1.08 கிலோ எடையை தூக்கும் திறன் கொண்டது. ஷெல் 10 மீ விட்டம் கொண்டால், அதன் அளவு 523 கன மீட்டராக இருக்கும். மீ., ஒளி செயற்கைப் பொருட்களிலிருந்து, அரை டன் தூக்கும் சக்தியைப் பெறுகிறோம். ஏரோனாட்டுகள் ஆர்க்கிமிடிஸின் படையை காற்று இணைவுப் படை என்று அழைக்கிறார்கள்.

பலூனில் இருந்து காற்றை சுருங்க விடாமல் வெளியேற்றினால், அதன் ஒவ்வொரு கன மீட்டரும் 1.29 கிலோவை மேலே இழுக்கும். லிப்டில் 20% க்கும் அதிகமான அதிகரிப்பு தொழில்நுட்ப ரீதியாக மிகவும் கவர்ச்சியானது, ஆனால் ஹீலியம் விலை உயர்ந்தது மற்றும் ஹைட்ரஜன் வெடிக்கும் தன்மை கொண்டது. எனவே, வெற்றிட ஏர்ஷிப்களின் திட்டங்கள் அவ்வப்போது தோன்றும். ஆனால் நவீன தொழில்நுட்பமானது ஷெல்லில் வெளியில் இருந்து அதிக (சதுர செ.மீ.க்கு சுமார் 1 கிலோ) வளிமண்டல அழுத்தத்தை தாங்கும் திறன் கொண்ட பொருட்களை உருவாக்கும் திறன் இன்னும் இல்லை.

நிர்வாகியிடமிருந்து செய்தி:

நண்பர்களே! யார் நீண்ட காலமாக ஆங்கிலம் கற்க விரும்பினார்?
சென்று மற்றும் இரண்டு இலவச பாடங்கள் கிடைக்கும் SkyEng ஆங்கில மொழிப் பள்ளியில்!
நானே அங்கு படிக்கிறேன் - அது மிகவும் அருமையாக இருக்கிறது. முன்னேற்றம் உள்ளது.

பயன்பாட்டில் நீங்கள் வார்த்தைகள், பயிற்சி கேட்பது மற்றும் உச்சரிப்பு ஆகியவற்றைக் கற்றுக்கொள்ளலாம்.

ஒரு முறை முயற்சி செய். எனது இணைப்பைப் பயன்படுத்தி இரண்டு பாடங்கள் இலவசமாக!
கிளிக் செய்யவும்

ஒரு திரவம் அல்லது வாயுவில் மூழ்கியிருக்கும் உடல், இந்த உடலால் இடம்பெயர்ந்த திரவம் அல்லது வாயுவின் எடைக்கு சமமான மிதப்பு விசைக்கு உட்பட்டது.

ஒருங்கிணைந்த வடிவத்தில்

ஆர்க்கிமிடிஸ் சக்திஎப்போதும் ஈர்ப்பு விசைக்கு நேர்மாறாக இயக்கப்படுகிறது, எனவே ஒரு திரவம் அல்லது வாயுவில் உடலின் எடை எப்போதும் வெற்றிடத்தில் இந்த உடலின் எடையை விட குறைவாக இருக்கும்.

ஒரு உடல் மேற்பரப்பில் மிதந்தால் அல்லது ஒரே மாதிரியாக மேலே அல்லது கீழ் நோக்கி நகர்ந்தால், மிதக்கும் சக்தி (மேலும் அழைக்கப்படுகிறது ஆர்க்கிமிடியன் படை) உடலால் இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் (வாயு) அளவின் மீது செயல்படும் புவியீர்ப்பு விசைக்கு அளவு (மற்றும் எதிர் திசையில்) சமமாக உள்ளது, மேலும் இந்த தொகுதியின் ஈர்ப்பு மையத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வாயுவில் உள்ள உடல்களைப் பொறுத்தவரை, எடுத்துக்காட்டாக காற்றில், தூக்கும் சக்தியைக் கண்டுபிடிக்க (ஆர்க்கிமிடிஸ் படை), நீங்கள் திரவத்தின் அடர்த்தியை வாயுவின் அடர்த்தியுடன் மாற்ற வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, ஹீலியத்தின் அடர்த்தி காற்றின் அடர்த்தியை விட குறைவாக இருப்பதால் ஹீலியம் பலூன் மேல்நோக்கி பறக்கிறது.

ஈர்ப்பு புலம் (ஈர்ப்பு) இல்லாத நிலையில், அதாவது எடையற்ற நிலையில், ஆர்க்கிமிடிஸ் சட்டம்வேலை செய்ய வில்லை. விண்வெளி வீரர்கள் இந்த நிகழ்வை நன்கு அறிந்தவர்கள். குறிப்பாக, பூஜ்ஜிய ஈர்ப்பு விசையில் வெப்பச்சலனம் (விண்வெளியில் காற்றின் இயற்கையான இயக்கம்) நிகழ்வு இல்லை, எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, விண்கலத்தின் வாழும் பெட்டிகளின் காற்று குளிரூட்டல் மற்றும் காற்றோட்டம் ரசிகர்களால் வலுக்கட்டாயமாக மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

நாங்கள் பயன்படுத்திய சூத்திரத்தில்.

பாடத்தின் நோக்கங்கள்: ஒரு மிதக்கும் சக்தியின் இருப்பை சரிபார்க்க, அதன் நிகழ்வுக்கான காரணங்களைப் புரிந்துகொள்வதற்கும், அதன் கணக்கீட்டிற்கான விதிகளைப் பெறுவதற்கும், சுற்றியுள்ள உலகின் நிகழ்வுகள் மற்றும் பண்புகளின் அறிவாற்றல் பற்றிய உலகக் கண்ணோட்டத்தை உருவாக்குவதற்கு பங்களித்தல்.

பாடத்தின் நோக்கங்கள்: அறிவின் அடிப்படையில் பண்புகள் மற்றும் நிகழ்வுகளை பகுப்பாய்வு செய்வதற்கான திறன்களை வளர்ப்பதில் வேலை செய்யுங்கள், முடிவை பாதிக்கும் முக்கிய காரணத்தை முன்னிலைப்படுத்தவும். தொடர்பு திறன்களை வளர்த்துக் கொள்ளுங்கள். கருதுகோள்களை முன்வைக்கும் கட்டத்தில், வாய்வழி பேச்சை வளர்த்துக் கொள்ளுங்கள். பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் மாணவர்களின் அறிவைப் பயன்படுத்துவதன் அடிப்படையில் மாணவரின் சுயாதீன சிந்தனையின் அளவைச் சரிபார்க்கவும்.

ஆர்க்கிமிடிஸ் கிமு 287 இல் பிறந்த பண்டைய கிரேக்கத்தின் சிறந்த விஞ்ஞானி ஆவார். சிசிலி தீவில் உள்ள துறைமுகம் மற்றும் கப்பல் கட்டும் நகரமான சிராகுஸில். ஆர்க்கிமிடிஸ் தனது தந்தை, வானியலாளர் மற்றும் கணிதவியலாளர் ஃபிடியாஸிடமிருந்து சிறந்த கல்வியைப் பெற்றார், அவர் ஆர்க்கிமிடீஸை ஆதரித்த சைராகஸ் கொடுங்கோலன் ஹிரோவின் உறவினர். அவரது இளமை பருவத்தில், அவர் அலெக்ஸாண்ட்ரியாவில் உள்ள மிகப்பெரிய கலாச்சார மையத்தில் பல ஆண்டுகள் கழித்தார், அங்கு அவர் வானியலாளர் கோனான் மற்றும் புவியியலாளர்-கணிதவியலாளரான எரடோஸ்தீனஸ் ஆகியோருடன் நட்புறவை வளர்த்துக் கொண்டார். இது அவரது சிறந்த திறன்களின் வளர்ச்சிக்கு உந்துதலாக இருந்தது. அவர் ஒரு முதிர்ந்த விஞ்ஞானியாக சிசிலிக்குத் திரும்பினார். முக்கியமாக இயற்பியல் மற்றும் வடிவியல் துறைகளில் அவர் தனது ஏராளமான அறிவியல் படைப்புகளுக்கு பிரபலமானார்.

அவரது வாழ்க்கையின் கடைசி ஆண்டுகளில், ஆர்க்கிமிடிஸ் சைராகஸில் இருந்தார், ரோமானிய கடற்படை மற்றும் இராணுவத்தால் முற்றுகையிடப்பட்டார். 2வது பியூனிக் போர் நடந்து கொண்டிருந்தது. சிறந்த விஞ்ஞானி, எந்த முயற்சியும் செய்யாமல், தனது சொந்த ஊரின் பொறியியல் பாதுகாப்பை ஏற்பாடு செய்கிறார். எதிரி கப்பல்களை மூழ்கடித்து, துண்டு துண்டாக உடைத்து, வீரர்களை அழித்த பல அற்புதமான போர் வாகனங்களை அவர் உருவாக்கினார். இருப்பினும், பெரிய ரோமானிய இராணுவத்துடன் ஒப்பிடும்போது நகரத்தின் பாதுகாவலர்களின் இராணுவம் மிகவும் சிறியதாக இருந்தது. மற்றும் கிமு 212 இல். சிராகஸ் எடுக்கப்பட்டது.

ஆர்க்கிமிடிஸின் மேதை ரோமானியர்களால் போற்றப்பட்டார் மற்றும் ரோமானிய தளபதி மார்செல்லஸ் அவரது உயிரைக் காப்பாற்ற உத்தரவிட்டார். ஆனால் ஆர்க்கிமிடிஸைப் பார்வையால் அறியாத சிப்பாய் அவரைக் கொன்றார்.

அவரது மிக முக்கியமான கண்டுபிடிப்புகளில் ஒன்று சட்டம், பின்னர் ஆர்க்கிமிடிஸ் சட்டம் என்று அழைக்கப்பட்டது. ஆர்க்கிமிடீஸ் குளித்துக் கொண்டிருந்தபோது, ​​“யுரேகா!” என்ற ஆச்சரியத்துடன் இந்தச் சட்டத்தின் யோசனை அவருக்கு வந்ததாக ஒரு புராணக்கதை உள்ளது. அவர் குளியலில் இருந்து குதித்து நிர்வாணமாக ஓடி, தனக்கு வந்த அறிவியல் உண்மையை எழுதினார். இந்த உண்மையின் சாராம்சம் இன்னும் தெளிவுபடுத்தப்பட வேண்டும்;

ஒரு திரவம் அல்லது வாயுவில் உள்ள அழுத்தம் உடலின் மூழ்குதலின் ஆழத்தைப் பொறுத்தது மற்றும் உடலில் செயல்படும் மற்றும் செங்குத்தாக மேல்நோக்கி இயக்கப்படும் ஒரு மிதப்பு விசையின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

ஒரு உடல் திரவமாகவோ அல்லது வாயுவாகவோ தாழ்த்தப்பட்டால், மிதக்கும் சக்தியின் செயல்பாட்டின் கீழ் அது ஆழமான அடுக்குகளிலிருந்து ஆழமற்றவைக்கு மிதக்கும். ஒரு செவ்வக இணைக் குழாய்க்கான ஆர்க்கிமிடிஸ் விசையைத் தீர்மானிப்பதற்கான சூத்திரத்தைப் பெறுவோம்.

மேல் முகத்தில் திரவ அழுத்தம் சமம்

எங்கே: h1 என்பது மேல் விளிம்பிற்கு மேலே உள்ள திரவ நெடுவரிசையின் உயரம்.

மேலே அழுத்த சக்தி விளிம்பு சமமாக உள்ளது

F1= p1*S = w*g*h1*S,

எங்கே: எஸ் - மேல் முகத்தின் பகுதி.

கீழ் முகத்தில் திரவ அழுத்தம் சமம்

எங்கே: h2 என்பது கீழ் விளிம்பிற்கு மேலே உள்ள திரவ நெடுவரிசையின் உயரம்.

கீழ் விளிம்பில் அழுத்தம் சக்தி சமமாக உள்ளது

F2= p2*S = w*g*h2*S,

எங்கே: S என்பது கனசதுரத்தின் கீழ் முகத்தின் பகுதி.

h2 > h1 என்பதால், பின்னர் р2 > р1 மற்றும் F2 > F1.

F2 மற்றும் F1 சக்திகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு இதற்கு சமம்:

F2 – F1 = w*g*h2*S – w*g*h1*S = w*g*S* (h2 – h1).

h2 – h1 = V என்பது ஒரு திரவம் அல்லது வாயுவில் மூழ்கியிருக்கும் உடல் அல்லது உடலின் ஒரு பகுதியின் அளவு என்பதால், F2 – F1 = w*g*S*H = g* w*V

அடர்த்தி மற்றும் அளவின் தயாரிப்பு என்பது திரவம் அல்லது வாயுவின் நிறை. எனவே, சக்திகளின் வேறுபாடு உடலால் இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் எடைக்கு சமம்:

F2 – F1= mf*g = Pzh = Fout.

மிதப்பு விசை என்பது ஆர்க்கிமிடிஸ் விசை ஆகும், இது ஆர்க்கிமிடிஸ் விதியை வரையறுக்கிறது

பக்க முகங்களில் செயல்படும் சக்திகளின் விளைவு பூஜ்ஜியமாகும், எனவே இது கணக்கீடுகளில் ஈடுபடவில்லை.

இவ்வாறு, ஒரு திரவம் அல்லது வாயுவில் மூழ்கியிருக்கும் உடல், அது இடம்பெயர்ந்த திரவம் அல்லது வாயுவின் எடைக்கு சமமான மிதப்பு சக்தியை அனுபவிக்கிறது.

ஆர்க்கிமிடிஸ் விதியை முதலில் ஆர்க்கிமிடிஸ் தனது மிதக்கும் உடல்கள் பற்றிய கட்டுரையில் குறிப்பிட்டார். ஆர்க்கிமிடிஸ் எழுதினார்: "திரவத்தை விட கனமான உடல்கள், இந்த திரவத்தில் மூழ்கி, அவை மிகக் கீழே அடையும் வரை மூழ்கும், மேலும் திரவத்தில் அவை மூழ்கிய உடலின் அளவிற்கு சமமான அளவு திரவத்தின் எடையால் இலகுவாக மாறும். ”

ஆர்க்கிமிடிஸ் விசை எவ்வாறு சார்ந்துள்ளது மற்றும் அது உடலின் எடை, உடலின் அளவு, உடலின் அடர்த்தி மற்றும் திரவத்தின் அடர்த்தி ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது என்பதைக் கருத்தில் கொள்வோம்.

ஆர்க்கிமிடிஸ் ஃபோர்ஸ் ஃபார்முலாவின் அடிப்படையில், அது உடலில் மூழ்கியிருக்கும் திரவத்தின் அடர்த்தி மற்றும் இந்த உடலின் அளவைப் பொறுத்தது. ஆனால் இது எடுத்துக்காட்டாக, திரவத்தில் மூழ்கியிருக்கும் உடலின் பொருளின் அடர்த்தியைப் பொறுத்தது அல்ல, ஏனெனில் இந்த அளவு விளைந்த சூத்திரத்தில் சேர்க்கப்படவில்லை.
ஒரு திரவத்தில் (அல்லது வாயு) மூழ்கியிருக்கும் உடலின் எடையை இப்போது தீர்மானிப்போம். இந்த வழக்கில் உடலில் செயல்படும் இரண்டு சக்திகளும் எதிர் திசைகளில் இயக்கப்படுவதால் (ஈர்ப்பு விசை கீழ்நோக்கி, மற்றும் ஆர்க்கிமிடியன் விசை மேல்நோக்கி உள்ளது), பின்னர் திரவத்தில் உடலின் எடை உடலின் எடையை விட குறைவாக இருக்கும். ஆர்க்கிமிடியன் படையால் வெற்றிடத்தில்:

P A = m t g – m f g = g (m t – m f)

இவ்வாறு, ஒரு உடல் ஒரு திரவத்தில் (அல்லது வாயு) மூழ்கினால், அது இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் (அல்லது வாயு) எடையைப் போலவே எடை இழக்கிறது.

எனவே:

ஆர்க்கிமிடிஸ் விசையானது திரவத்தின் அடர்த்தி மற்றும் உடலின் அளவு அல்லது அதன் மூழ்கிய பகுதி ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது மற்றும் உடலின் அடர்த்தி, அதன் எடை மற்றும் திரவத்தின் அளவு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது அல்ல.

ஆய்வக முறை மூலம் ஆர்க்கிமிடிஸின் சக்தியை தீர்மானித்தல்.

உபகரணங்கள்: ஒரு கிளாஸ் சுத்தமான நீர், ஒரு கிளாஸ் உப்பு நீர், ஒரு சிலிண்டர், ஒரு டைனமோமீட்டர்.

முன்னேற்றம்:

• காற்றில் உடலின் எடையை தீர்மானிக்கவும்;
• திரவத்தில் உடலின் எடையை தீர்மானிக்கவும்;
• காற்றில் உள்ள உடலின் எடைக்கும் திரவத்தில் உள்ள உடலின் எடைக்கும் உள்ள வித்தியாசத்தைக் கண்டறியவும்.

4. அளவீட்டு முடிவுகள்:

ஆர்க்கிமிடிஸ் விசை எப்படி திரவத்தின் அடர்த்தியைப் பொறுத்தது என்பதை முடிவு செய்யுங்கள்.

மிதப்பு விசை எந்த வடிவியல் வடிவத்தின் உடல்களிலும் செயல்படுகிறது. தொழில்நுட்பத்தில், மிகவும் பொதுவான உடல்கள் உருளை மற்றும் கோள வடிவங்கள், ஒரு வளர்ந்த மேற்பரப்பு கொண்ட உடல்கள், ஒரு பந்து வடிவத்தில் வெற்று உடல்கள், ஒரு செவ்வக இணை குழாய் அல்லது ஒரு உருளை.

ஈர்ப்பு விசை ஒரு திரவத்தில் மூழ்கியிருக்கும் உடலின் வெகுஜன மையத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் திரவத்தின் மேற்பரப்பில் செங்குத்தாக இயக்கப்படுகிறது.

தூக்கும் சக்தி திரவத்தின் பக்கத்திலிருந்து உடலில் செயல்படுகிறது, செங்குத்தாக மேல்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது, மேலும் திரவத்தின் இடம்பெயர்ந்த அளவின் ஈர்ப்பு மையத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உடல் திரவத்தின் மேற்பரப்பில் செங்குத்தாக ஒரு திசையில் நகரும்.

ஆர்க்கிமிடிஸின் சட்டத்தின் அடிப்படையில் மிதக்கும் உடல்களுக்கான நிபந்தனைகளைக் கண்டுபிடிப்போம்.

ஒரு திரவம் அல்லது வாயுவில் அமைந்துள்ள உடலின் நடத்தை, புவியீர்ப்பு F t மற்றும் இந்த உடலில் செயல்படும் ஆர்க்கிமிடிஸ் விசை F A ஆகிய தொகுதிகளுக்கு இடையிலான உறவைப் பொறுத்தது. பின்வரும் மூன்று வழக்குகள் சாத்தியமாகும்:

• F t > F A - உடல் மூழ்கும்;
• F t = F A - உடல் ஒரு திரவம் அல்லது வாயுவில் மிதக்கிறது;
• எஃப் டி< F A - тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

மற்றொரு சூத்திரம் (இங்கு P t என்பது உடலின் அடர்த்தி, P s என்பது அது மூழ்கியிருக்கும் ஊடகத்தின் அடர்த்தி):

• P t > P s - உடல் மூழ்கும்;
• P t = P s - உடல் ஒரு திரவம் அல்லது வாயுவில் மிதக்கிறது;
• பி டி< P s - тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

தண்ணீரில் வாழும் உயிரினங்களின் அடர்த்தி தண்ணீரின் அடர்த்திக்கு சமமாக இருக்கும், எனவே அவர்களுக்கு வலுவான எலும்புக்கூடுகள் தேவையில்லை! மீன்கள் தங்கள் உடலின் சராசரி அடர்த்தியை மாற்றுவதன் மூலம் அவற்றின் டைவிங் ஆழத்தை ஒழுங்குபடுத்துகின்றன. இதைச் செய்ய, அவர்கள் தசைகளை சுருக்கி அல்லது தளர்த்துவதன் மூலம் நீச்சல் சிறுநீர்ப்பையின் அளவை மட்டுமே மாற்ற வேண்டும்.

ஒரு உடல் திரவம் அல்லது வாயுவில் கீழே கிடந்தால், ஆர்க்கிமிடிஸ் விசை பூஜ்ஜியமாகும்.

ஆர்க்கிமிடிஸ் கொள்கை கப்பல் கட்டுதல் மற்றும் வானூர்தி ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மிதக்கும் உடல் வரைபடம்:

உடலின் ஈர்ப்பு விசையின் செயல்பாட்டின் கோடு G ஈர்ப்பு மையத்தின் வழியாக செல்கிறது (இடப்பெயர்ச்சி மையம்) திரவத்தின் இடம்பெயர்ந்த தொகுதி. மிதக்கும் உடலின் இயல்பான நிலையில், உடலின் ஈர்ப்பு மையம் T மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி K ஆகியவை ஒரே செங்குத்தாக அமைந்துள்ளன, இது நீச்சலின் அச்சு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

உருளும் போது, ​​இடப்பெயர்ச்சியின் மையம் K1 புள்ளிக்கு நகர்கிறது, மேலும் உடலின் ஈர்ப்பு விசை மற்றும் ஆர்க்கிமிடியன் விசை FA ஆகியவை ஒரு ஜோடி சக்திகளை உருவாக்குகின்றன, அவை உடலை அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்ப அல்லது ரோலை அதிகரிக்க முனைகின்றன.

முதல் வழக்கில், மிதக்கும் உடல் நிலையான நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, இரண்டாவது வழக்கில் நிலைத்தன்மை இல்லை. உடலின் நிலைத்தன்மையானது உடலின் T மற்றும் மெட்டாசென்டர் M இன் ஈர்ப்பு மையத்தின் ஒப்பீட்டு நிலையைப் பொறுத்தது (வழிசெலுத்தலின் அச்சுடன் ஒரு ரோலின் போது ஆர்க்கிமிடியன் விசையின் செயல்பாட்டுக் கோட்டின் வெட்டும் புள்ளி).

1783 ஆம் ஆண்டில், MONTGOLFIER சகோதரர்கள் ஒரு பெரிய காகித பந்தைத் தயாரித்தனர், அதன் கீழ் அவர்கள் ஒரு கோப்பை எரியும் ஆல்கஹால் வைத்தார்கள். பலூன் சூடான காற்றால் நிரப்பப்பட்டு 2000 மீட்டர் உயரத்தை எட்டியது.

சூடான காற்று பலூன்களின் பறப்பதையும், கடலின் மேற்பரப்பில் கப்பல்களின் இயக்கத்தையும் பார்த்து, பலர் ஆச்சரியப்படுகிறார்கள்: இந்த வாகனங்கள் வானத்தில் உயரச் செய்வது அல்லது இந்த வாகனங்களை நீரின் மேற்பரப்பில் வைத்திருப்பது எது? இந்தக் கேள்விக்கான பதில் மிதப்பு சக்தி. கட்டுரையில் இன்னும் விரிவாகப் பார்ப்போம்.

அவற்றில் திரவங்கள் மற்றும் நிலையான அழுத்தம்

ஒரு பொருளின் இரண்டு மொத்த நிலைகள் திரவம் என்று அழைக்கப்படுகின்றன: வாயு மற்றும் திரவம். எந்தவொரு தொடு சக்தியின் தாக்கமும் பொருளின் சில அடுக்குகளை மற்றவர்களுடன் ஒப்பிடும்போது மாற்றுகிறது, அதாவது பொருள் பாயத் தொடங்குகிறது.

திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்கள் விண்வெளியில் ஒரு குறிப்பிட்ட நிலையைக் கொண்டிருக்காத அடிப்படைத் துகள்கள் (மூலக்கூறுகள், அணுக்கள்) கொண்டிருக்கின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, திடப்பொருட்களில். அவை தொடர்ந்து வெவ்வேறு திசைகளில் நகர்கின்றன. வாயுக்களில் இந்த குழப்பமான இயக்கம் திரவங்களை விட தீவிரமானது. இந்த உண்மைக்கு நன்றி, திரவ பொருட்கள் அவற்றின் மீது செலுத்தப்படும் அழுத்தத்தை எல்லா திசைகளிலும் சமமாக அனுப்ப முடியும்

விண்வெளியில் இயக்கத்தின் அனைத்து திசைகளும் சமமாக இருப்பதால், ஒரு திரவப் பொருளின் உள்ளே எந்த அடிப்படை தொகுதியின் மொத்த அழுத்தம் பூஜ்ஜியமாகும்.

கேள்விக்குரிய பொருள் ஒரு ஈர்ப்பு புலத்தில் வைக்கப்பட்டால் நிலைமை தீவிரமாக மாறுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, பூமியின் ஈர்ப்பு புலத்தில். இந்த வழக்கில், திரவ அல்லது வாயுவின் ஒவ்வொரு அடுக்கும் ஒரு குறிப்பிட்ட எடையைக் கொண்டுள்ளது, அது அடிப்படை அடுக்குகளில் அழுத்துகிறது. இந்த அழுத்தம் நிலையான அழுத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது ஆழம் h க்கு நேரடி விகிதத்தில் அதிகரிக்கிறது. எனவே, அடர்த்தி ρ l கொண்ட திரவத்தின் விஷயத்தில், ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அழுத்தம் P சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

இங்கே g = 9.81 m/s 2 என்பது நமது கிரகத்தின் மேற்பரப்புக்கு அருகில் இலவச வீழ்ச்சியின் முடுக்கம் ஆகும்.

குறைந்தபட்சம் ஒரு முறை தண்ணீருக்கு அடியில் பல மீட்டர் டைவ் செய்த ஒவ்வொரு நபரும் ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அழுத்தம் உணரப்பட்டது.

ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அழுத்தம் மற்றும் ஆர்க்கிமிடிஸ் விதி

பின்வரும் எளிய பரிசோதனையைச் செய்வோம். வழக்கமான வடிவியல் வடிவத்தின் உடலை எடுத்துக் கொள்வோம், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு கன சதுரம். கனசதுரத்தின் பக்கத்தின் நீளம் a ஆக இருக்கட்டும். இந்த கனசதுரத்தை தண்ணீரில் மூழ்கடிப்போம், அதன் மேல் முகம் h ஆழத்தில் இருக்கும். கனசதுரத்தில் நீர் என்ன அழுத்தத்தை செலுத்துகிறது?

மேலே எழுப்பப்பட்ட கேள்விக்கு பதிலளிக்க, உருவத்தின் ஒவ்வொரு முகத்திலும் செயல்படும் ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அழுத்தத்தின் அளவைக் கருத்தில் கொள்வது அவசியம். வெளிப்படையாக, அனைத்து பக்க முகங்களிலும் செயல்படும் மொத்த அழுத்தம் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருக்கும் (இடது பக்கத்தில் உள்ள அழுத்தம் வலதுபுறத்தில் அழுத்தத்தால் ஈடுசெய்யப்படும்). மேல் முகத்தில் உள்ள ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அழுத்தம் இதற்கு சமமாக இருக்கும்:

இந்த அழுத்தம் கீழ்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது. தொடர்புடைய சக்தி இதற்கு சமம்:

F 1 = P 1 *S = ρ l *g*h*S.

S என்பது சதுர முகத்தின் பரப்பளவு.

கனசதுரத்தின் கீழ் முகத்தில் செயல்படும் ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அழுத்தத்துடன் தொடர்புடைய விசை இதற்கு சமமாக இருக்கும்:

F 2 = ρ l *g*(h+a)*S.

ஃபோர்ஸ் எஃப் 2 மேல்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக வரும் சக்தியும் மேல்நோக்கி இயக்கப்படும். அதன் மதிப்பு:

F = F 2 - F 1 = ρ l *g*(h+a)*S - ρ l *g*h*S = ρ l *g*a*S.

கனசதுரத்தின் விளிம்பு நீளம் மற்றும் முகத்தின் S இன் பரப்பளவு அதன் தொகுதி V என்பதை நினைவில் கொள்ளவும். இந்த உண்மை பின்வருமாறு சூத்திரத்தை மீண்டும் எழுத அனுமதிக்கிறது:

மிதக்கும் விசைக்கான இந்த சூத்திரம், F இன் மதிப்பு உடலின் அமிழ்தலின் ஆழத்தைப் பொறுத்தது அல்ல என்று கூறுகிறது. உடல் V இன் அளவு, அது இடம்பெயர்ந்த V l திரவத்தின் அளவோடு ஒத்துப்போவதால், நாம் எழுதலாம்:

மிதப்பு விசை F Aக்கான சூத்திரம் பொதுவாக ஆர்க்கிமிடிஸ் விதியின் கணித வெளிப்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது முதன்முதலில் கிமு 3 ஆம் நூற்றாண்டில் பண்டைய கிரேக்க தத்துவஞானியால் நிறுவப்பட்டது. ஆர்க்கிமிடிஸ் விதி பொதுவாக பின்வருமாறு வகுக்கப்படுகிறது: ஒரு உடல் திரவப் பொருளில் மூழ்கியிருந்தால், அது செங்குத்தாக மேல்நோக்கி இயக்கப்பட்ட ஒரு விசையால் செயல்படுகிறது, இது உடலால் இடம்பெயர்ந்த பொருளின் எடைக்கு சமம். மிதவை விசை ஆர்க்கிமிடிஸ் படை அல்லது தூக்கும் விசை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு திரவப் பொருளில் மூழ்கியிருக்கும் திடமான உடலில் செயல்படும் சக்திகள்

ஒரு உடல் மிதக்குமா அல்லது மூழ்குமா என்ற கேள்விக்கு பதிலளிக்க இந்த சக்திகளை அறிந்து கொள்வது அவசியம். பொதுவாக, அவற்றில் இரண்டு மட்டுமே உள்ளன:

• ஈர்ப்பு அல்லது உடல் எடை F g ;
• மிதவை விசை F A .

F g >F A என்றால், உடல் மூழ்கிவிடும் என்று நம்பிக்கையுடன் சொல்லலாம். மாறாக, F g என்றால்

பெயரிடப்பட்ட சக்திகளுக்கான சூத்திரங்களை சுட்டிக்காட்டப்பட்ட ஏற்றத்தாழ்வுகளில் மாற்றுவதன் மூலம், உடல்களின் மிதவைக்கு ஒரு கணித நிலையைப் பெறலாம். இது போல் தெரிகிறது:

இங்கே ρ s என்பது உடலின் சராசரி அடர்த்தி.

நடைமுறையில் மேற்கண்ட நிபந்தனையின் விளைவை நிரூபிப்பது கடினம் அல்ல. இரண்டு உலோகக் கனசதுரங்களை எடுத்துக் கொண்டால் போதும், அதில் ஒன்று திடமாகவும் மற்றொன்று வெற்று. நீங்கள் அவற்றை தண்ணீரில் எறிந்தால், முதல் ஒன்று மூழ்கிவிடும், இரண்டாவது நீரின் மேற்பரப்பில் மிதக்கும்.

நடைமுறையில் மிதக்கும் சக்தியின் பயன்பாடு

நீரின் மேற்பரப்பில் அல்லது தண்ணீருக்கு அடியில் செல்லும் அனைத்து வாகனங்களும் ஆர்க்கிமிடிஸ் கொள்கையைப் பயன்படுத்துகின்றன. இவ்வாறு, கப்பல்களின் இடப்பெயர்ச்சி அதிகபட்ச மிதக்கும் சக்தியின் அறிவின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படுகிறது. நீர்மூழ்கிக் கப்பல்கள், அவற்றின் சராசரி அடர்த்தியை சிறப்பு நிலைப்படுத்தும் அறைகளின் உதவியுடன் மாற்றுவதன் மூலம், மிதக்கலாம் அல்லது நீரில் மூழ்கலாம்.

சராசரி உடல் அடர்த்தியில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க உதாரணம் மனிதர்களால் லைஃப் ஜாக்கெட்டுகளைப் பயன்படுத்துவதாகும். அவை மொத்த அளவை கணிசமாக அதிகரிக்கின்றன, அதே நேரத்தில் நடைமுறையில் நபரின் எடையை மாற்றாது.

வானத்தில் ஹீலியம் ஊதப்பட்ட பலூன் அல்லது குழந்தைகளுக்கான பலூன்களின் எழுச்சி ஆர்க்கிமிடியன் மிதக்கும் சக்தியின் செயல்பாட்டிற்கு ஒரு தெளிவான எடுத்துக்காட்டு. அதன் தோற்றம் சூடான காற்று அல்லது வாயு மற்றும் குளிர் காற்று அடர்த்தி இடையே வேறுபாடு தொடர்புடையது.

நீரில் ஆர்க்கிமிடியன் சக்தியைக் கணக்கிடுவதில் சிக்கல்

ஒரு வெற்று பந்து முற்றிலும் தண்ணீரில் மூழ்கியது. பந்தின் ஆரம் 10 செமீ நீரின் மிதக்கும் சக்தியைக் கணக்கிடுவது அவசியம்.

இந்த சிக்கலை தீர்க்க, பந்து எந்த பொருளால் ஆனது என்பதை நீங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டியதில்லை. நீங்கள் அதன் அளவைக் கண்டுபிடிக்க வேண்டும். பிந்தையது சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது:

பின்னர் நீரின் ஆர்க்கிமிடியன் விசையை தீர்மானிப்பதற்கான வெளிப்பாடு பின்வருமாறு எழுதப்படும்:

F A = ​​4/3*pi*r 3 *ρ l *g .

பந்தின் ஆரம் மற்றும் நீரின் அடர்த்தி (1000 கிலோ/மீ3) ஆகியவற்றை மாற்றியமைத்து, மிதக்கும் விசை 41.1 N ஆக இருப்பதைக் காண்கிறோம்.

ஆர்க்கிமிடியன் படைகள் ஒப்பீடு பிரச்சனை

இரண்டு உடல்கள் உள்ளன. முதல் தொகுதி 200 செமீ 3, மற்றும் இரண்டாவது 170 செமீ 3. முதல் உடல் தூய எத்தில் ஆல்கஹாலிலும், இரண்டாவது தண்ணீரிலும் மூழ்கியது. இந்த உடல்களில் செயல்படும் மிதப்பு சக்திகள் ஒன்றா என்பதை தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியம்.

தொடர்புடைய ஆர்க்கிமிடியன் படைகள் உடலின் அளவு மற்றும் திரவத்தின் அடர்த்தியைப் பொறுத்தது. தண்ணீருக்கு, அடர்த்தி 1000 கிலோ/மீ3, எத்தில் ஆல்கஹால் - 789 கிலோ/மீ3. இந்தத் தரவைப் பயன்படுத்தி ஒவ்வொரு திரவத்திலும் மிதக்கும் சக்தியைக் கணக்கிடுவோம்:

தண்ணீருக்கு: F A = ​​1000*170*10 -6 *9.81 ≈ 1.67 N;

ஆல்கஹால்: F A = ​​789*200*10 -6 *9.81 ≈ 1.55 N.

எனவே, தண்ணீரில் ஆர்க்கிமிடியன் விசை மதுவை விட 0.12 N அதிகமாக உள்ளது.

ஆர்க்கிமிடீஸ் விதி பின்வருமாறு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது: ஒரு திரவத்தில் (அல்லது வாயு) மூழ்கியிருக்கும் உடல், இந்த உடலால் இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் (அல்லது வாயு) எடைக்கு சமமான மிதப்பு சக்தியால் செயல்படுகிறது. படை அழைக்கப்படுகிறது ஆர்க்கிமிடீஸின் சக்தியால்:

திரவத்தின் (வாயு) அடர்த்தி எங்கே, இலவச வீழ்ச்சியின் முடுக்கம், மற்றும் நீரில் மூழ்கிய உடலின் அளவு (அல்லது மேற்பரப்புக்கு கீழே அமைந்துள்ள உடலின் தொகுதி பகுதி). ஒரு உடல் மேற்பரப்பில் மிதந்தால் அல்லது ஒரே மாதிரியாக மேலே அல்லது கீழ் நோக்கி நகர்ந்தால், மிதக்கும் விசை (ஆர்க்கிமிடியன் விசை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் (வாயு) அளவின் மீது செயல்படும் ஈர்ப்பு விசைக்கு அளவு (மற்றும் திசையில் எதிர்) சமமாக இருக்கும். உடலால், மற்றும் இந்த தொகுதியின் ஈர்ப்பு மையத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஆர்க்கிமிடிஸ் விசை உடலின் ஈர்ப்பு விசையை சமன் செய்தால் ஒரு உடல் மிதக்கிறது.

உடல் முழுவதுமாக திரவத்தால் சூழப்பட்டிருக்க வேண்டும் (அல்லது திரவத்தின் மேற்பரப்புடன் வெட்டுங்கள்) என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, ஆர்க்கிமிடிஸ் விதியை ஒரு தொட்டியின் அடிப்பகுதியில் இருக்கும் கனசதுரத்திற்குப் பயன்படுத்த முடியாது, அது கீழே தொடும்.

வாயுவில் இருக்கும் ஒரு உடலைப் பொறுத்தவரை, எடுத்துக்காட்டாக காற்றில், தூக்கும் சக்தியைக் கண்டறிய, திரவத்தின் அடர்த்தியை வாயுவின் அடர்த்தியுடன் மாற்றுவது அவசியம். உதாரணமாக, ஹீலியத்தின் அடர்த்தி காற்றின் அடர்த்தியை விட குறைவாக இருப்பதால் ஹீலியம் பலூன் மேல்நோக்கி பறக்கிறது.

ஆர்க்கிமிடிஸ் விதியை ஒரு செவ்வக உடலின் உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அழுத்தத்தில் உள்ள வேறுபாட்டைப் பயன்படுத்தி விளக்கலாம்.

எங்கே பி ஏ , பி பி- புள்ளிகளில் அழுத்தம் ஏமற்றும் பி, ρ - திரவ அடர்த்தி, ம- புள்ளிகளுக்கு இடையிலான நிலை வேறுபாடு ஏமற்றும் பி, எஸ்- உடலின் கிடைமட்ட குறுக்கு வெட்டு பகுதி, வி- உடலின் மூழ்கிய பகுதியின் அளவு.

18. ஓய்வில் இருக்கும் ஒரு திரவத்தில் உடலின் சமநிலை

ஒரு திரவத்தில் மூழ்கியிருக்கும் (முழுமையாகவோ அல்லது பகுதியாகவோ) ஒரு உடல் திரவத்திலிருந்து மொத்த அழுத்தத்தை அனுபவிக்கிறது, இது கீழே இருந்து மேல் நோக்கி இயக்கப்படுகிறது மற்றும் உடலின் மூழ்கிய பகுதியின் அளவு திரவத்தின் எடைக்கு சமம். பி நீங்கள் டி = ρ மற்றும் ஜி.வி போக்ர்

மேற்பரப்பில் மிதக்கும் ஒரே மாதிரியான உடலுக்கு, உறவு உண்மை

எங்கே: வி- மிதக்கும் உடலின் அளவு; ρ மீ- உடல் அடர்த்தி.

மிதக்கும் உடலின் தற்போதைய கோட்பாடு மிகவும் விரிவானது, எனவே இந்த கோட்பாட்டின் ஹைட்ராலிக் சாரத்தை மட்டுமே கருத்தில் கொள்வதற்கு நம்மை கட்டுப்படுத்துவோம்.

சமநிலை நிலையில் இருந்து நீக்கப்பட்ட மிதக்கும் உடலின் திறன், மீண்டும் இந்த நிலைக்குத் திரும்பும் திறன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஸ்திரத்தன்மை. கப்பலின் மூழ்கிய பகுதியின் அளவு எடுக்கப்பட்ட திரவத்தின் எடை அழைக்கப்படுகிறது இடப்பெயர்ச்சி, மற்றும் விளைவாக அழுத்தத்தின் பயன்பாடு புள்ளி (அதாவது, அழுத்தத்தின் மையம்) ஆகும் இடப்பெயர்ச்சி மையம். கப்பலின் இயல்பான நிலையில், ஈர்ப்பு மையம் உடன்மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி மையம் ஈஅதே செங்குத்து கோட்டில் பொய் ஓ"-ஓ", கப்பலின் சமச்சீர் அச்சைக் குறிக்கிறது மற்றும் வழிசெலுத்தலின் அச்சு என்று அழைக்கப்படுகிறது (படம் 2.5).

வெளிப்புற சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ், கப்பல் ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் சாய்ந்து α, கப்பலின் ஒரு பகுதி கேஎல்எம்திரவம், மற்றும் பகுதி வெளியே வந்தது கே"எல்"எம்", மாறாக, அதில் மூழ்கியது. அதே நேரத்தில், இடப்பெயர்ச்சி மையத்தின் புதிய நிலை பெறப்பட்டது d". விஷயத்திற்குப் பொருத்திப் பார்ப்போம் d"தூக்கி ஆர்அது சமச்சீர் அச்சுடன் வெட்டும் வரை அதன் செயல்பாட்டின் வரியைத் தொடர்வோம் ஓ"-ஓ". பெற்ற புள்ளி மீஅழைக்கப்பட்டது மெட்டாசென்டர், மற்றும் பிரிவு mC = hஅழைக்கப்பட்டது மெட்டாசென்ட்ரிக் உயரம். நாங்கள் யூகிக்கிறோம் மபுள்ளி என்றால் நேர்மறை மீபுள்ளிக்கு மேலே உள்ளது சி, மற்றும் எதிர்மறை - இல்லையெனில்.

அரிசி. 2.5 கப்பலின் குறுக்கு சுயவிவரம்

இப்போது கப்பலின் சமநிலை நிலைமைகளைக் கவனியுங்கள்:

1) என்றால் ம> 0, பின்னர் கப்பல் அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்புகிறது; 2) என்றால் ம= 0, பின்னர் இது அலட்சிய சமநிலையின் ஒரு வழக்கு; 3) என்றால் ம<0, то это случай неостойчивого равновесия, при котором продолжается дальнейшее опрокидывание судна.

இதன் விளைவாக, ஈர்ப்பு மையம் குறைவாகவும், மெட்டாசென்ட்ரிக் உயரம் அதிகமாகவும் இருந்தால், கப்பலின் நிலைத்தன்மை அதிகமாக இருக்கும்.