Учуу күчү - бул суюктукка чөгүп кеткен бардык нерселерге таасир этүүчү тартылуу күчүнө карама -каршы келген күч. Бир нерсени суюктукка салганда, нерсенин массасы суюктукка (суюкка же газга) кысылат, ал эми сүзүүчү күч объектти тартылуу күчүнө түртөт. Жалпысынан алганда, бул сүзүүчү күч теңдеме менен эсептелиши мүмкүн Fа = Vт × × g, Ф менена сүзүүчү күч болуп саналат, В.т чөгүп кеткен нерсенин көлөмү, суюктуктун тыгыздыгы, g - тартылуу күчү. Объекттин көтөрүлүүсүн кантип аныктоону билүү үчүн, баштоо үчүн төмөндөгү 1 -кадамды караңыз.
Кадам
Метод 1 2: сүзүү теңдемесин колдонуу
Кадам 1. Объектинин чөгүп кеткен бөлүгүнүн көлөмүн табыңыз
Объектке таасир этүүчү сүзүүчү күч чөгүп кеткен нерсенин көлөмүнө пропорционалдуу. Башкача айтканда, нерсенин чөгүп кеткен катуу бөлүгү канчалык чоң болсо, ошончолук объектиге таасир этүүчү сүзгүч күч ошончолук чоң болот. Бул суюктукка чөккөн нерселердин объектти өйдө түртө турган сүзүүчү күчкө ээ экенин билдирет. Объектке таасир этүүчү сүзүүчү күчтү эсептей баштоо үчүн, биринчи кадамыңыз, адатта, суюктукка чөгүп кеткен нерсенин көлөмүн аныктоо болуп саналат. Сүзүү теңдемеси үчүн, бул көрсөткүч метр менен болушу керек3.
- Суюктукка толугу менен чөгүп кеткен объект үчүн суунун көлөмү нерсенин өзүнүн көлөмүнө барабар. Суюктуктун үстүнөн калкып жүргөн нерселер үчүн жердин астындагы көлөм гана эсептелет.
- Мисалы, биз суунун үстүндө калкып жүргөн резина топко таасир этүүчү сүзгүчтү тапкыбыз келет дейли. Эгерде резина шар диаметри 1 м кемчиликсиз бир чөйрө болсо жана анын жарымы суунун астында калса, анда суунун жалпы көлөмүн таап, экиге бөлүү менен чөгүп кеткен бөлүктүн көлөмүн таба алабыз. Сферанын көлөмү (4/3) болгондуктан (радиусу)3, биздин чөйрөнүн көлөмү (4/3) π (0, 5) экенин билебиз3 = 0.524 метр3. 0, 524/2 = 0,262 метр3 чөгүү.
Кадам 2. Суюктугуңуздун тыгыздыгын табыңыз
Сүзгүчтү табуу процессиндеги кийинки кадам - тыгыздыкты аныктоо (килограмм/метр менен)3) объект чөмүлгөн суюктуктун. Тыгыздык - нерсенин же заттын көлөмүнө карата массасын өлчөө. Эгерде көлөмү бирдей болгон эки объект берилсе, тыгыздыгы жогору болгон нерсенин массасы көбүрөөк болот. Эрежеге ылайык, объект чөгүп жаткан суюктуктун тыгыздыгы канчалык чоң болсо, сүзүүчү күч ошончолук чоң болот. Суюктуктар менен, адатта, тыгыздыкты аныктоонун эң оңой жолу - аны маалымдама материалдан издөө.
- Биздин мисалда, биздин топ сууда калкып жүрөт. Академиялык булактарды карап, биз суунун тыгыздыгы болжол менен бар экенин биле алабыз. 1000 килограмм/метр3.
- Башка кеңири колдонулган суюктуктун тыгыздыгы инженердик булактарда көрсөтүлгөн. Тизмелердин бирин бул жерден тапса болот.
3 -кадам. Тартылуу күчүн табыңыз (же башка ылдый түшүүчү күч)
Бир нерсе чөгүп кетеби же суюктукта сүзүп жүрөбү, ал дайыма тартылуу күчүнө ээ. Чыныгы дүйнөдө ылдый түшүүчү күч константасы барабар 9.81 нютон/килограмм. Бирок, борбордон четтөөчү күч сыяктуу башка күчтөр суюктукка жана анын ичине кирген нерсеге таасир эткен жагдайларда, бүт система үчүн төмөн түшүүчү таза күчтү аныктоо үчүн бул күч да эске алынышы керек.
- Биздин мисалда, биз кадимки, статикалык система менен иштеп жатабыз, андыктан суюктуктарга жана нерселерге таасир этүүчү бир гана күч жалпы тартылуу күчү деп божомолдой алабыз - 9.81 нютон/килограмм.
- Бирок, чака сууда сүзүп жүргөн биздин топту тегеректеп горизонталдык багытта катуу ылдамдыкта чайкаса эмне болот? Бул учурда, чака суу жана топ төгүлбөсүн деп тез эле чайпалып жатат деп ойлосок, бул абалдагы ылдый түшүүчү күч Жердин тартылуу күчүнөн эмес, чаканын термелүүсү менен пайда болгон борбордон четтөөчү күчтөн келип чыгат.
Кадам 4. Көлөм × тыгыздык × тартылуу күчөт
Эгерде сизде объектиңиздин көлөмү бар болсо (метр менен)3), суюктугуңуздун тыгыздыгы (килограмм/метр менен)3), жана тартылуу күчү (системаңыздын ылдый түшүүчү күчү), андыктан сүзүүчүлүктү табуу абдан оңой. Бул үч баалуулукту көбөйтүп, Ньютондордо сүзүүчү күчтү табыңыз.
Келгиле, мисал маселебизди F теңдемесине баалуулуктарыбызды кошуу менен чечелиа = Vт × × g. Fа = 0,262 метр3 × 1,000 килограмм/метр3 × 9.81 нютон/килограмм = 2,570 нютон.
Кадам 5. Караңыз, эгерде сиздин объектиңиз калкып кетүү күчүн гравитациялык күчкө салыштыруу менен калкып жүрсө
Сүзүү теңдемесин колдонуп, объектти суюктуктан өйдө жана сыртка чыгаруучу күчтү табуу оңой. Бирок, бир аз кошумча күч менен, бир нерсенин сүзүп кетерин же чөгүп кетерин аныктоого да болот. Жөн эле бүт объект үчүн сүзүүчү күчтү табыңыз (башкача айтканда, V көлөмү үчүн бүт көлөмдү колдонуңузт), анда G = (нерсенин массасы) (9,81 метр/секунд) теңдемеси менен ылдый түртүп жаткан тартылуу күчүн табыңыз.2). Эгерде сүзүү күчү тартылуу күчүнөн чоң болсо, объект калкып чыгат. Башка жагынан алганда, тартылуу күчү сүзүү күчүнөн чоң болсо, объект чөгүп кетет. Эгерде чоңдуктары бирдей болсо, анда объект калкып жүрөт деп айтылат.
-
Мисалы, массасы 20 килограмм, диаметри 0,75 м, бийиктиги 1,25 м болгон жыгачтан жасалган цилиндр формасындагы челек сууда сүзүп кетерин билгибиз келет дейли. Бул көйгөй бир нече кадамдарды колдонот:
- Биз цилиндрдин V = (радиусу) көлөмүнүн формуласы менен көлөмдү таба алабыз.2(узун). V = (0, 375)2(1, 25) = 0,55 метр3.
- Андан кийин, тартылуу күчү кадимки жана кадимки тыгыздыктагы суунун күчү деп ойлосок, биз баррелдин сүзүү күчүн таба алабыз. 0,55 метр3 × 1000 килограмм/метр3 × 9.81 нютон/килограмм = 5,395, 5 Ньютон.
- Эми биз баррелдин тартылуу күчүн табышыбыз керек. G = (20 кг) (9,81 метр/сек2) = 196.2 нютон. Бул күч сүзүү күчүнөн азыраак, ошондуктан баррель калкып чыгат.
Кадам 6. Сиздин суюктугуңуз газ болсо, ошол эле ыкманы колдонуңуз
Сууда сүзүү көйгөйлөрү боюнча иштеп жатканда, объект чөгүп кеткен суюктуктун суюктук болбошу керек экенин унутпаңыз. Газдар дагы суюктуктар, жана газдар башка заттарга салыштырмалуу өтө төмөн тыгыздыкка ээ болушса да, алар газда калкып жүргөн нерселердин айрым массаларын колдой алышат. Жөнөкөй гелий шары буга далил. Абадагы газ айланадагы суюктуктан (чөйрөнүн абасынан) азыраак болгондуктан, шар сүзүп кетет!
Метод 2 2: Жөнөкөй сүзүү экспериментин аткаруу
Кадам 1. Чоңураак идиштин ичине кичинекей табак же чөйчөк салыңыз
Кээ бир үй буюмдары менен экспериментте сүзүү принциптерин көрүү оңой! Бул жөнөкөй экспериментте, биз чөгүп кеткен нерсенин көтөрүлүүчү күчкө ээ экенин көрсөтөбүз, анткени ал чөгүп кеткен нерсенин көлөмүнө барабар суюктуктун көлөмүн жылдырат. Муну кылып жатып, биз бул эксперимент менен бир нерсенин сүзүүчү күчүн табуунун практикалык жолун көрсөтөбүз. Баштоо үчүн, чоң идиштин же чаканын сыяктуу чоңураак идиштин ичине табак же чыны сыяктуу кичинекей, ачык идишти салыңыз.
Кадам 2. Кичинекей контейнерди аягына чейин толтуруңуз
Андан кийин, кичинекей ички идишке суу толтуруңуз. Сиз суунун төгүлбөй контейнердей бийик болушун каалайсыз. Бул жерде сак болуңуз! Эгер суу төгүлсө, кайра аракет кылардан мурун чоңураак идишти бошотуңуз.
- Бул эксперименттин максаттары үчүн суунун жалпы тыгыздыгы 1000 килограмм/метр деп ойлоо туура болот3. Эгерде сиз деңиз суусун же таптакыр башка суюктукту колдонбосоңуз, суунун көпчүлүк түрлөрү бул шилтеме маанисиндей тыгыздыкка ээ, андыктан кичинекей айырма биздин жыйынтыкты өзгөртпөйт.
- Эгер көз тамчыларыңыз болсо, бул кичинекей идиште суунун деңгээлин жогорулатуу үчүн абдан пайдалуу болушу мүмкүн.
3 -кадам. Чакан нерсени батырып коюңуз
Андан кийин, кичинекей контейнерге бата турган жана суудан бузулбай турган кичинекей нерсени издеңиз. Бул нерсенин массасын килограмм менен табыңыз (граммды алып, аларды килограммга айландыра турган таразаны же таразаны колдонсоңуз болот). Андан кийин, манжаларыңызды ным кылбай, жай, бирок сөзсүз түрдө, объектти калкып чыга электе сууга малып коюңуз же аны бир аз кармап, анан коё бериңиз. Кичинекей контейнердеги суунун бир бөлүгү сырткы идишке төгүлүп жатканын байкайсыз.
Биздин мисал үчүн, массасы 0,05 килограмм болгон оюнчук машинаны кичинекей контейнерге малып койдук дейли. Бул унаанын көтөрүлүүсүн эсептөө үчүн анын көлөмүн билүүнүн кажети жок, анткени муну кийинки кадамда көрөбүз
4 -кадам. Төгүлгөн сууну чогултуп, санап алыңыз
Сиз бир нерсени сууга чөктүргөнүңүздө, ал суунун бир бөлүгүн жылдырат - антпесе сууну сууга коё турган жер болбойт. Качан бир нерсе сууну сүрүп чыгарса, суу артка сүрүлүп, сүзүүчү күчтү пайда кылат. Чакан идиштен төгүлгөн сууну алып, кичине өлчөөчү чөйчөккө куюңуз. Өлчөөчү чөйчөктөгү суунун көлөмү чөгүп кеткен нерсенин көлөмүнө барабар.
Башкача айтканда, эгер сиздин объектиңиз калкып чыкса, төгүлгөн суунун көлөмү суунун астына чөгүп кеткен нерсенин көлөмүнө барабар болот. Эгерде сиздин объект чөгүп кетсе, төгүлгөн суунун көлөмү объектинин жалпы көлөмүнө барабар
Кадам 5. төгүлгөн суунун массасын эсептөө
Суунун тыгыздыгын билгендиктен жана өлчөө чөйчөгүнө төгүлгөн суунун көлөмүн өлчөй алгандыктан, анын массасын таба аласыз. Жөн эле үн көлөмүн метрге алмаштырыңыз3 (Интернеттеги которуу каражаттары, ушул сыяктуу жардам берет) жана суунун тыгыздыгына көбөйөт (1,000 килограмм/метр3).
Биздин мисалда, оюнчук машинабыз кичинекей контейнерге чөгүп, болжол менен эки аш кашык (0.0003 метр) жылат дейли3). Суунун массасын табуу үчүн аны тыгыздыгына көбөйтөбүз: 1000 килограмм/метр3 × 0.0003 метр3 = 0,03 килограмм.
6 -кадам. Төгүлгөн суунун массасын объектинин массасы менен салыштырыңыз
Эми сиз сууга чөгүп бара жаткан нерсенин массасын жана төгүлгөн суунун массасын билгенден кийин, аларды салыштырып көрүңүз, кайсы масса чоңураак. Эгерде кичинекей идишке чөгүп кеткен нерсенин массасы төгүлгөн сууга караганда чоң болсо, анда чөгүп кетет. Башка жагынан алганда, төгүлгөн суунун массасы көбүрөөк болсо, объект калкып чыгат. Бул экспериментте калкып жүрүү принциби - объект калкып чыгышы үчүн, ал нерсенин массасынан чоңураак суунун көлөмүн жылдырышы керек.
- Ошентип, массасы аз, бирок чоң көлөмдөгү объекттер - эң оңой калкып жүрүүчү объекттердин түрлөрү. Бул касиет көңдөй нерселердин абдан оңой сүзүп кетерин билдирет. Каноону элестетип көрүңүз - каноэ жакшы сүзүп жүрөт, анткени анын ичи көңдөй, андыктан ал чоң массага ээ болбостон көп сууну жылдыра алат. Эгерде каноэ көңдөй (катуу) болбосо, анда каноэ туура сүзбөйт.
- Биздин мисалда, машина төгүлгөн сууга (0,03 килограмм) караганда чоңураак (0,05 килограмм). Бул биз байкаган нерсеге дал келет: машиналар чөгөт.
