Óñëîâèå ïëàâàíèÿ òåëà íà ïîâåðõíîñòè æèäêîñòè определяют следующие неравенства:
ρ
ò
<
ρ
ж
;
F тяж
<
F A
.
Итак, условия плавания тел таковы: если плотность тела больше плотно-
сти жидкости, то тело в ней тонет, если же плотность тела меньше плотности
жидкости, то тело в ней всплывает. При равенстве плотностей тела и жидко-
сти тело плавает внутри жидкости.
Приведем примеры для применения условия плавания тел и закона Ар-
химеда.
Ïðèìåð 1 . Плотность льда – 900 кг/м
3
, а плотность воды – 1000 кг/
ì
3
. Каков объем погруженной в воду части льда? Из условия задачи видно,
что 9/10 = 900/1000 части льда находится под водой. Следовательно, объем
подводной части льда равен:
V п.ч.
=
900
1000
V т.
= 0,9
V ò
. Таким образом, (9/10)
объема льда будет находиться под водой. Это можно проверить, взяв не-
большой кусочек льда из холодильника и положив его в стакан с водой.
Ïðèìåð 2. Средняя плотность тела человека 1036 кг/м
3
. Масса тела че-
ловека 50 кг. Какова сила тяжести, действующая на человека, и в какой воде
легче ему плавать?
Сила тяжести, действующая на человека:
F тяж
=
mg = 50 кг · 9,8 Н/кг = 490 Н.
Объем тела человека:
V =
m = 50
кг
= 0,048 м
3
.
ρ
1036 кг/м
3
Архимедова сила, действующая на человека в пресной воде, равна:
F A
=
ρ
ж
·
V ò
·
g = 1000 кг/м
3
· 0,048 м
3
· 9,8 Н/кг = 470 Н.
Эта величина всего на 20 Н меньше силы тяжести. Однако такие вычис-
ления верны в том случае, когда тело человека полностью погружено в воду.
Только в этом случае он может держаться на плаву.
Все учебники Казахстана на
OKULYK.KZ
*
Книга предоставлена исключительно в образовательных целях
согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от
17
мая
2019
года №
217