Mezlerneja Fiziko

Leĝo de Arkimedo

Materialo pri la Leĝoj de Arkimedo

Ĉu vi iam vidis ŝipon? Se vi ne vidis unu persone, espereble vi vidis unu en televido aŭ interreto. Ŝipo kun tre granda maso ne sinkas, dum malgranda, malpeza roko povas. Kial tio estas vera? La respondo estas sufiĉe simpla se vi komprenas la konceptojn de flospovo kaj la principon de Arkimedo.

En ĉiutaga vivo, ni trovos, ke objektoj metitaj en fluidon, ekzemple rokon, havas malpli da pezo ol kiam la objekto ne estas en la fluido. Vi eble havos malfacilaĵon levi rokon de la surfaco de la grundo, sed la sama roko facile leviĝas de la fundo de la naĝejo. Ĉi tio ŝuldiĝas al la flosforto. Flosforto okazas pro la diferenco en fluidpremo ĉe malsamaj profundoj. Fluidpremo pliiĝas kun profundo, ju pli profunda la fluido, des pli granda la fluidpremo. Kiam objekto estas metita en fluidon, estos premodiferenco inter la fluido super la objekto kaj la fluido sub la objekto. La fluido situanta ĉe la fundo de la objekto havas pli grandan premon ol la fluido situanta ĉe la supro de la objekto.

Legu pli

fluida premo

Fluida Prema Materialo

En fiziko, premo estas difinita kiel forto po unuo de areo, kie la direkto de la forto estas perpendikulara al la surfaca areo. Matematike, premo estas esprimita per la ekvacio P = F/A, kie P = premo, F = forto kaj A = surfaca areo. La unuo de forto (F) estas Neŭtono (N), la unuo de areo estas kvadrataj metroj (m² ⁾ . Ĉar premo estas forto po unuo de areo, la unuo de premo estas N/m² ^. Alia nomo por N/m² ^estas paskalo (Pa). Paskalo estas uzata kiel unuo de premo honore al Blaise Pascal.

Kiam fluido estas en ripozo, ĝi penas forton perpendikularan al la tuta surfaco, kun kiu ĝi kontaktas. Ekzemple, konsideru akvon en glaso; ĉiu parto de la akvo penas forton perpendikularan al la vitra muro. Tial, ĉiu parto de la akvo penas forton perpendikularan al ĉiu unuo de la ujo, kiun ĝi okupas. Ĉi tio estas grava eco de statika fluido, fluido en ripozo. Kiam fluido penas forton sur surfacon, kie la forto ne estas perpendikulara, la surfaco penas reakcian forton, ankaŭ ne perpendikularan. Ĉi tio kaŭzos, ke la fluido fluu. Tamen, en realeco, la fluido restas en ripozo. Tial, en fluido en ripozo, la forto ĉiam estas perpendikulara al la surfaco de la ujo, kiun ĝi okupas.

Legu pli

Kompreni statikajn kaj dinamikajn fluidojn

En fiziko, fluido estas difinita kiel substanco, kiu povas flui. Vi lernis, ke la materialoj, kiujn ni renkontas en la ĉiutaga vivo, konsistas el solidoj, likvaĵoj kaj gasoj. La termino fluido ampleksas kaj likvaĵojn kaj gasojn, ĉar likvaĵoj kiel akvo kaj gasoj kiel aero povas flui. Solidoj kiel roko aŭ fero ne povas flui kaj tial ne povas esti klasifikitaj kiel fluidoj. Por pli bone kompreni ĉi tiun klarigon, estas utile konsideri kelkajn ekzemplojn el la ĉiutaga vivo. Kiam vi duŝas, vi certe bezonas akvon. Por atingi la rezervujon, la akvo fluas aŭ el fonto aŭ estas ĉerpita el puto. Akvo estas unu ekzemplo de likvaĵo. Ekzistas aliaj ekzemploj de likvaĵoj, kiel lubrika oleo, lakto, kaj tiel plu. Ĉiuj ĉi tiuj likvaĵoj povas esti klasifikitaj kiel fluidoj, ĉar ili povas flui de unu loko al alia. Gasoj ankaŭ estas fluidoj. Gasoj ankaŭ povas flui de unu loko al alia. Ventoblovo estas ekzemplo de aero moviĝanta de unu loko al alia.

Legu pli

Surfaca tensio

Komprenante Surfacan Streĉon

Surfaca tensio okazas ĉar la surfaco de likvaĵo emas rigidiĝi, kreante maldikan membransimilan aspekton. Ĉi tion influas la koheziaj fortoj inter akvomolekuloj. Por pli bone kompreni ĉi tiun klarigon, konsideru la jenan ilustraĵon. Ni konsideru likvaĵon en ujo.

Surfaca tensio 1 Likvaj molekuloj tipe altiras unu la alian. Ene de likvaĵo, ĉiu likva molekulo estas ĉirkaŭata de aliaj molekuloj ambaŭflanke; sed ĉe la surfaco de la likvaĵo, estas nur likvaj molekuloj flanke kaj sube. Ne estas aliaj likvaj molekuloj supre. Ĉar likvaj molekuloj altiras unu la alian, ekzistas neta forto nulo sur la molekuloj en la interno de la likvaĵo. Male, likvaj molekuloj ĉe la surfaco estas altiritaj de la likvaj molekuloj flanke kaj sube. Rezulte, ekzistas neta forto ĉe la surfaco de la likvaĵo, kiu estas direktita malsupren. Pro ĉi tiu neta forto malsupren, la likvaĵo ĉe la surfaco emas redukti sian surfacareon, ŝrumpante kiel eble plej multe.

Legu pli

La ekvacio de Poiseuille

Ĝi nomiĝas la ekvacio de Poiseuille ĉar ĝin malkovris la forpasinta Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Kiel klarigite, ĉiu fluido povas esti konsiderata ideala fluido. Idealaj fluidoj ne havas viskozecon. Se ni imagas idealan fluidon fluantan en tubo, ĉiu parto de la fluido moviĝas kun la sama rapido (v). Male al idealaj fluidoj, realaj fluidoj, aŭ la fluidoj, kiujn ni renkontas en la ĉiutaga vivo, havas viskozecon. Ĉar ili havas viskozecon, kiam ili fluas en tubo, ekzemple, la rapido de ĉiu parto de la fluido varias. La tavolo de fluido en la mezo moviĝas pli rapide (v estas granda), dum la tavolo de fluido ligita al la tubo ne moviĝas, t.e. ankoraŭ (v = 0). Do, de la centro ĝis la rando de la tubo, ĉiu parto de la fluido moviĝas kun malsamaj rapidoj. Por faciligi al vi la komprenon, observu la suban bildon...

Legu pli

Denseco kaj specifa pezo

Materiala denseco kaj specifa pezo

Denseco

Unu el la gravaj ecoj de substanco estas denseco. Denseco estas la rilatumo inter la maso de substanco kaj ĝia volumeno. Matematike, ĝi estas skribita kiel:

ρ = m/V

ρ estas la greka litero ofte uzata por indiki densecon, m signifas mason, kaj V signifas volumenon. La denseco de homogena fluido estas principe malsama ol la denseco de homogena solido. Fero aŭ glacio, ekzemple, havas la saman densecon en ĉiu parto. Ĉi tio diferencas de fluidoj, kiel la atmosfero aŭ akvo. En la tera atmosfero, ju pli alte la atmosfero de la tera surfaco, des pli malalta la denseco, dum por marakvo, ekzemple, ju pli profunda la denseco, des pli granda la denseco. La denseco de homogena fluido povas dependi de mediaj faktoroj kiel temperaturo kaj premo.

Legu pli