Legea lui Arhimede, principiu important al științei. De ce plutesc obiectele?

Legea lui Arhimede este un principiu fundamental al fizicii care explică fenomenul plutirii obiectelor aflate într-un lichid sau gaz.

Formulată de celebrul savant grec Arhimede, această lege este esențială pentru înțelegerea comportamentului obiectelor atunci când sunt scufundate într-un mediu lichid sau gazos. Conform legii, orice obiect este supus unei forțe de ridicare, care este egală cu greutatea lichidului sau gazului dislocat de acel obiect.

Cum se aplică legea lui Arhimede în viața de zi cu zi?

Legea lui Arhimede se bazează pe un principiu matematic și fizic simplu: un corp scufundat într-un lichid este împins de către fluid de jos în sus, cu o forță egală cu greutatea volumului de fluid dislocuit de către corp. Cu alte cuvinte, obiectul „pierde” din greutate în apă sau aer, deoarece o forță de ridicare acționează aspura lui.

RomaniaTV

Scăpaţi urgent de bancnotele de 20 și 50 de euro rămase prin portofele din vacanţe. Raport OFICIAL

Observatornews.ro

Cât costă să devii pilot în România. Salariul poate ajunge la 100.000 de euro pe an

Aceasta are aplicații esențiale în multe domenii, de la construcția navelor și submarinelor, până la utilizarea baloanelor cu aer cald. Un exemplu clar este acela al navelor care plutesc pe apă. Chiar dacă aceste nave sunt foarte mari și grele, ele pot pluti deoarece dislocă o cantitate mare de apă. Forța de ridicare generată de apă este suficientă pentru a compensa greutatea navei, permițându-i astfel să rămână la suprafață.

Un alt exemplu în care se aplică legea lui Arhimede este balonul cu aer cald. Aerul cald din interiorul balonului este mai puțin dens decât aerul rece din exterior. Din acest motiv, balonul cu aer cald plutește în aer. Acesta este un exemplu al modului în care diferențele de densitate dintre două medii (aerul cald și aerul rece) pot genera forțe de ridicare.

Legea lui Arhimede este, de asemenea, esențială în domeniul scufundărilor. Scafandrii pot controla adâncimea la care se află prin reglarea volumului de aer din echipamentul lor, ajustând astfel cantitatea de apă dislocată și forța de ridicare.

Cum poate fi verificat principiul acasă

Legea lui Arhimede poate fi verificată acasă printr-un experiment simplu pe care să îl faci cu copilul tău, care presupune observarea comportamentului unui obiect scufundat într-un lichid. În primul rând, vei avea nevoie de un recipient mare umplut cu apă, un obiect care poate fi scufundat (de exemplu, o monedă, o bilă de plastic sau un cub de lemn), un cântar pentru a măsura greutatea obiectului, și un alt recipient mai mic pentru a colecta apa dislocată.

Începe prin a măsura greutatea obiectului înainte de a-l introduce în apă. Apoi, umple recipientul mare cu apă, asigurându-te că ai suficient spațiu pentru a scufunda complet obiectul. Cufundă obiectul în apă și observă-l cu atenție. Vei vedea că acesta este împins în sus de o forță de flotabilitate. Asta înseamnă că obiectul dislocă o cantitate de apă, iar forța de ridicare care acționează asupra lui este egală cu greutatea apei dislocate.

Următorul pas este să colectezi apa care se varsă din recipientul mare atunci când obiectul este scufundat. Acesta reprezintă cantitatea de apă dislocată de obiect. Măsoară greutatea apei dislocate folosind un recipient separat. Conform legii lui Arhimede, greutatea apei dislocate va fi egală cu forța de ridicare care acționează asupra obiectului. Dacă greutatea apei dislocate este mai mare decât greutatea obiectului, obiectul va pluti. Dacă este mai mică, obiectul se va scufunda. Acest experiment simplu confirmă aplicabilitatea legii lui Arhimede din viața cotidiană.