Fizică Mecanică
Principiul lui Arhimede aplicatii practice
Principiul lui Arhimede spune că un corp scufundat într-un fluid este împins în sus cu o forță egală cu greutatea fluidului dislocuit. Forța arhimedică se calculează cu Fa = ρfluid × Vscufundat × g, unde ρfluid este densitatea fluidului, Vscufundat este volumul părții scufundate, iar g = 10 N/kg.
Aplicații practice în viața cotidiană
- Plutirea corăbiilor Corăbiile sunt construite cu forme care dislocă un volum mare de apă, astfel încât forța arhimedică să le susțină greutatea, chiar dacă sunt din oțel dens.
- Balonul cu aer cald Aerul cald are densitate mai mică decât aerul rece, deci forța arhimedică devine mai mare decât greutatea balonului, făcându-l să se ridice.
- Submarinul Prin umplerea sau golirea tancurilor cu apă, submarinul își modifică greutatea totală pentru a scufunda sau a pluti, echilibrând forța arhimedică.
Exemple numerice
- Exemplu 1: Plutirea unui bloc Un bloc de lemn cu volumul 0,02 m³ și densitatea 600 kg/m³ plutește pe apă (ρapă = 1000 kg/m³). Volumul scufundat: Vscufundat = (ρlemn/ρapă) × Vtotal = (600/1000) × 0,02 m³ = 0,012 m³.
- Exemplu 2: Forța arhimedică pe o piatră O piatră cu volumul 0,005 m³ este scufundată în apă. Fa = 1000 kg/m³ × 0,005 m³ × 10 N/kg = 50 N. Dacă greutatea pietrei este mai mare, se scufundă.
În probleme, identifică întotdeauna volumul scufundat și densitatea fluidului pentru a calcula corect forța arhimedică.