Od czego zależy siła wyporu i jakie ma cechy?
Jakie cechy posiada siła wyporu? I od czego zależy siła wyporu? Kiedy siła wyporu będzie większa, a kiedy siła wyporu będzie mniejsza?
5 Odpowiedzi
Siła wyporu zależy od dwóch czynników:
- gęstości płynu / substancji
- objętości ciała zanurzonego w płynie lub substancji.
Dzięki istnieniu siły wyporu statki wodne i inne ciała unoszą się na powierzchni wody, z kolei balony czy sterowce mogą unosić się w powietrzu.
Ja jeszcze dodam, że siła wyporu nie zależy od kształtu ciała. Siła wyporu jest tym większa, im większa jest objętość zanurzonej części ciała i gęstość cieczy, w której zanurzane jest to ciało.
Siła wyporu jest siłą działającą na każde ciało zanurzone w cieczy (a także gazie). Jest to siła przeciwna to siły ciężkości.
Siłą wyporu musi być równa sile ciężkości pływającego ciała. Siła wyporu zależy od gęstości cieczy oraz objętości zanurzonej części ciała.
Wzór na siłę wyporu: F = d * V * g,
- F – to siła wyporu,
- d – gęstość cieczy lub gazu,
- g – przyspieszenie ziemskie,
- V – to objętość wypartej cieczy bądź gazu.
Siła wyporu jest zjawiskiem fizycznym opisanym przez prawo Archimedesa, które mówi, że na ciało zanurzone w płynie (cieczy lub gazie) działa pionowa siła wyporu równa ciężarowi wypartej przez to ciało cieczy. Wartość siły wyporu zależy od kilku czynników:
- Gęstość płynu: im większa gęstość płynu, tym większa siła wyporu. Na przykład siła wyporu będzie większa w wodzie słonej niż w słodkiej, ponieważ woda słona jest gęstsza.
- Objętość zanurzonej części ciała: większa objętość zanurzonej części ciała w płynie powoduje wyparcie większej ilości płynu, co skutkuje większą siłą wyporu.
- Przyspieszenie grawitacyjne: siła wyporu zależy także od przyspieszenia grawitacyjnego, które jest różne w zależności od lokalizacji na Ziemi. Przyspieszenie grawitacyjne wpływa na ciężar wypartej cieczy.
Cechy siły wyporu:
- Jest to siła skierowana pionowo do góry, przeciwdziałająca sile grawitacji.
- Ma ona taki sam kierunek, ale przeciwny zwrot do ciężaru cieczy wypartej przez zanurzone ciało.
- Jej wartość jest niezależna od głębokości zanurzenia ciała, pod warunkiem, że ciało jest całkowicie zanurzone i nie zmienia swojej objętości.
- Siła wyporu jest zawsze związana z wypornością cieczy i nie występuje w próżni, gdzie nie ma cieczy ani gazu do wyparcia.
Podsumowując, siła wyporu zależy od gęstości płynu, objętości zanurzonej części ciała oraz lokalnego przyspieszenia grawitacyjnego.
Jest to siła, która może sprawić, że ciało zanurzone w płynie będzie unosiło się, pływało, lub pozostanie w zawieszeniu wewnątrz płynu, w zależności od jego własnej gęstości.
