浮力

のは、簡単な実験をやってみましょう：少し膨張したゴムボールを取り、水の中に「埋め込まれ」。 浸漬深さも1〜2メートルであれば、すなわち、その体積が減少していることを確認するために簡単ですが、 すべての側面にボールがいくつかの力を圧着します。 体を浸し、静止流体に作用する物理的な力 - 通常、「有罪」の静水圧があると言われています。 アルキメデス力として知られている静水圧すべての側面から体に作用する力、そしてその結果は、まだ流体に浸漬身体に及ぼす影響の方向に対応する排出を、と呼ばれます。

アルキメデスは、彼の法律は、純粋に実験的に発見し、Pascalは、静止液体のための流体静力学の法則を発見する前にその理論的正当性は、ほぼ2000年を待っていました。 この法則によれば、圧力にかかわらず、それは、液体を境界全ての面に作用する領域のすべての方向に流体を透過し、その値は、通常、それに沿って面PとSに比例します。 パスカルは、静水圧により、すべての側面に液体に浸さ体の表面には、彼によると1653での経験に法律をオープンして確認しました。

上面への水の表面からの距離 - Lに対する身体浸漬キューブ深さHの形で水とその容器をとります。 この下限は、深さH + L.のためである場合には 上面に作用する力ベクトルF1は、下方に向けられているF1 = Rの*グラム* Hの*のS、ここで、R -液体密度、G -加速度重力。

ベクトル力F2、上方下面に作用し、その値はF2 = Rの* G×（H + L）* Sによって与えられます。

相互にバランスの取れた側面に作用する力のベクトルは、そう、その後考慮から除外しました。 浮力力F2> F1と下から上に向かう、及び立方体の底面に取り付けられています。 その値Fを定義します。

F = F2 - F1 = Rの*のG×（H + L）* S - のR *のG * H *は= Rの*のG * 1 * S

それのL * Sに注意してください - ..立方体Vの体積であり、そしてRにM * G = P流体重量単位を表し、その後アルキメデス力の式量は、立方体の体積に流体同等の体積を決定し、すなわち これは正確に体によって変位液体の重量です。 について話すのは興味深いです アルキメデスの原理は 無重力の状態で、法律は動作しません-だけで重力の力がある環境で、可能です。 次のように最後に、アルキメデスの法則の式は次のとおりです。

F = P *はV、ここで、p - 液体比重。

アルキメデス力は浮力体の分析のための基礎として役立つことができます。 分析条件は、重錘体の割合が液状体に浸漬の体積に等しい体積のPMおよびPfの重量液体ロードされます。 PM = Pxと、液体中に浮遊ボディ場合、及びPr> Pfと、本体シンク場合。 浮力は、水本体の吐出さ凹部の量に等しいようにそうでなければ、体が現れます。

アルキメデスの原理とその使用は風船や飛行船にすべての既知および浮動施設の使用の古典的な例で始まる、技術で長い歴史を持っています。 ここでは、ガスがかなり流体シミュレートしている物質の状態を意味する役割を果たしました。 したがって、任意のオブジェクトの浮力に空気環境中で液体のように類似同様に作用します。 気球飛行を行う最初の試みは、モンゴルフィエ兄弟を取った - 気球で囚人の重量は、冷気の同体積の重量未満となるように、彼らは、暖かい煙でバルーンを満たしました。 これが原因だった リフト、 その値は2巻の重量差と定義しました。 更なる改善は、連続的にバルーン内の空気を加熱するバルーンバーナーでした。 それは明らかであるバーナーの長さに依存している範囲。 後の空気よりも低い比重を有するガスを充填するために使用飛行船に。