Вы когда-нибудь задавались вопросом: почему твердые предметы плавают на поверхности воды? Вы опускаете пробку в воду, и она плавает. С другой стороны, если вы опустите в воду швейную иглу или камень, игла или камень утонут, даже если их размер меньше, чем у пробки. Какие факторы заставляют твердый предмет плавать на поверхности воды?
Гравитационная сила Земли действует на каждый объект на поверхности Земли, следовательно, каждый объект, обладающий массой, имеет силу гравитации. Если сила тяжести (w) твердого объекта меньше силы выталкивания (F A ) воды, то при погружении твердого объекта в воду он поднимается вверх и плавает на поверхности воды.
Объекты движутся вверх и плавают на поверхности воды, потому что на них действует суммарная сила, или результирующая сила, направленная вверх, причем величина этой суммарной силы равна силе плавучести – силе тяжести.
Описание: ρ = плотность массы, g = ускорение свободного падения, Vбандаж = объем объекта, погруженного в воду (все части объекта погружены в воду), P = давление, A = площадь поверхности, m = масса объекта.
Исходя из этого уравнения, можно заключить, что направление движения объекта, погруженного в воду, зависит только от плотности объекта и плотности воды. Если плотность воды больше плотности объекта, то после погружения в воду объект будет двигаться вверх (он будет плавать).
Когда объект плавает на поверхности воды, величина выталкивающей силы должна быть равна величине веса объекта, чтобы результирующая сила была равна нулю, и объект находился в статическом равноверии (объект находился в состоянии покоя).
Описание: ρ = плотность, v1 = объём объекта, погруженного в воду, v2 = объем объекта в целом
Когда объект плавает на поверхности воды, объем объекта, погруженного в воду, определяется объемом самого объекта и отношением плотности воды к плотности объекта. Если объект плавает на поверхности жидкости, отличной от воды, плотность воды заменяется плотностью жидкости.
