Fizică Mecanică
Aplicatii ale principiului lui arhimede
Principiul lui Arhimede afirmă că un corp scufundat într-un fluid este împins în sus cu o forță egală cu greutatea fluidului dislocat. Aplicațiile sale sunt variate, de la proiectarea navelor la măsurarea densității materialelor.
Aplicații practice
- Navigație Corăbiile plutesc deoarece forța arhimedică echilibrează greutatea lor; proiectanții calculează volumul de apă dislocat pentru stabilitate.
- Balon cu aer cald Aerul încălzit din balon are densitate mai mică decât aerul rece, forța arhimedică îl ridică, depășind greutatea balonului.
- Hidrometru Instrument care măsoară densitatea lichidelor prin gradul de scufundare; cufundarea mai puțin indică densitate mai mare.
Exemplu de calcul
- 1 Problemă Un cub de gheață cu volumul V = 0,001 m³ plutește în apă. Densitatea apei ρ_apă = 1000 kg/m³.
- 2 Forța arhimedică F_A = ρ_apă × V × g = 1000 × 0,001 × 9,8 = 9,8 N, egală cu greutatea gheții.
- 3 Volum scufundat Dacă gheața are densitate 917 kg/m³, volumul scufundat este V_scuf = (917/1000) × 0,001 ≈ 0,000917 m³.
Pentru a determina dacă un obiect plutește, compară densitatea lui cu cea a fluidului; dacă e mai mică, va pluti.