Il potere di Archimede: a proposito di corone, piscine e dirigibili

È difficile dire quanto siano vere le barzellette storiche. Il potere di Archimede nelle menti di così tante persone è collegato al fatto che dopo la scoperta, un degno inventore saltò fuori dal bagno e corse attraverso le strade della città in cui la madre partorì, piangendo: "Eureka!" Quanto è affidabile questo piccolo dettaglio - la domanda è, ovviamente, controversa. Ma il fatto che il potere di Archimede sia stato scoperto nel processo di risoluzione di un problema pratico è la vera verità.

Come è stato

Divenne curioso il tiranno di una piccola città greca se il gioielliere avesse rubato l'oro dalla sua nuova corona. Lo scienziato è stato dato la condizione di non distruggere la corona. La domanda è strana e difficile per il suo tempo, ma Archimede lo ha fatto in modo brillante, rivelando contemporaneamente la famosa forza di spinta.

Secondo le leggi del tempo

Come può essere risolto il problema del re usando la conoscenza del potere di Archimede? Prendi un disco d'oro della stessa massa della corona e calcola l'espulsione dell'acqua. Di conseguenza, puoi dare una risposta esatta, ingannare il re o no. Ma per scoprire esattamente quanto oro è stato rubato, devi fare dei calcoli e usare la stessa sostanza usata dal gioielliere-truffatore (se risolvi il problema relativo al tempo di Archimede).

Definizione rigorosa

Qual è il potere di Archimede? La definizione afferma che si tratta di una forza che agisce su un corpo immerso in un liquido o gas, numericamente uguale alla forza di gravità che agisce sul volume del liquido o del gas espulso dal corpo, ma diretto contro la forza di gravità. Il punto della sua applicazione può essere considerato solo il centro di gravità del corpo, in questa situazione chiamata centro di pressione.

Perché duro dopo la piscina?

In molte scuole, il lavoro di laboratorio con il cosiddetto secchio di Archimede viene usato come prova dell'esistenza di questa forza. Questo metodo è semplice e molto intuitivo e non richiede attrezzature speciali. Come è fatto? Un treppiede viene posizionato sopra la vasca d'acqua, a cui sono collegate le normali bilance a molla (nella vita di tutti i giorni, ad esempio quelle per la pesatura del bucato), ad esse è collegato un carico metallico. Letture dello strumento visualizzate Dopodiché, le bilance con il carico vengono abbassate in modo tale che quest'ultimo sia completamente o parzialmente immerso nell'acqua. Agli occhi degli studenti diminuiscono le letture dello strumento. Perché? contro gravità La forza di Archimede inizia a funzionare e il peso del corpo diventa meno. Molte persone hanno osservato il processo inverso nella piscina - quando una persona esce dopo una sessione di nuoto, il suo stesso corpo sembra molto pesante.

Trovato anche nei gas

Ma non è solo nel fluido che agisce la forza di Archimede. La formula presuppone l'uso e per il gas. La densità di un liquido o di un gas non deve essere moltiplicata per il volume spostato dal corpo. E anche per accelerare caduta libera. Ma se stiamo parlando di gas, la forza di Archimede sarà piccola, poiché la densità del mezzo è piccola.

Capire di più

Questo argomento in fisica è uno dei più facili e comprensibili, molti compiti interessanti e praticamente significativi sono costruiti sulla sua base. Se hai studiato il problema di Archimede, capirai perché i palloncini pieni di elio sono strappati in alto, come volano le aeronavi, e perché alcune persone affogano senza movimento, mentre altre no.