Legea lui Arhimede

1. LegealuiArhimede Legea lui Arhimedeeste o lege care afirmă că un corp scufundat într-un fluid este împins de către fluid, de jos în sus, cu o fortaegală cu greutateavolumuluide fluid dislocat de către corp. Uzual se poate vorbi și de legea plutirii corpurilor, deși, nu toate corpurile scufundate ajung să plutească datorită forței arhimedice. Forța arhimedică permite plutireavapoarelorși abaloanelor.

2. Legea poate fi verificată în mod practic extrem de simplu, cu ajutorul unui cântar cu arc, a unui recipient cilindric umplut pe jumătate cu apă şi a unei pietre, astfel: se măsoară iniţial greutatea pietrei şi se notează nivelul apei în cilindrul gradat. Ulterior, piatra atârnată de acul cântarului este introdusă în apă. Indicaţia instrumentului de măsurat se modifică, asemenea nivelului apei din recipient.

3. Aplicatii • Scufundarea si plutirea submarinelor - submarinul este alcatuit din rezervoare care imprejmuiesc puntea interioara unde se afla echipajul. Atunci cand pluteste, rezervoarele submarinului sunt umplute cu aer astfel incat greutatea sa totala este egala cu forta arhimedica. Pentru a se scufunda, rezervoarele sunt umplute cu apa, greutatea totala a submarinului marindu-se. • Apa este data afara prin eliberarea de aer comprimat, submarinul intorcandu-se la suprafata.Plutirea baloanelor cu aer cald - asemeni lichidelor, si aerul exercita o presiune asupra corpurilor pe care le inconjoara: presiunea atmosferica. • Pentru a pluti greutatea unui corp trebuie sa fie mai mica decat greutatea volumului de aer dezlocuit, pe acest principiu functionand baloanele cu aer. Aerul din ele este incalzit micsorandu-si densitatea si totodata greutatea totala. Baloanele se inalta sub actiunea fortei arhimedice care este mai mare decat greutatea lor.

4. Forta arhimedică apare în situatia în care sistemul este plasat într-un camp gravitational si are aceeasi directie si sensul opus directiei câmpului gravitatonal. Punctul de aplicatie al fortei arhimedice este centrul de masă al fluidului dezlocuit de corp. Valoarea si directia fortei arhimedice nu depinde de forma sau densitatea corpului. CAUZA: • Forta arhimedica este cauzata de variatia presiunii hidrostatice cu adâncimea de scufundare.Presiunea hidrostatica a fluidului actioneaza asupra suprafetei unui corp scufundat in acel fluid.Forta rezultată din presiunea exercitată pe fetele laterale este nula. În schimb, deoarece presiunea hidrostatică la nivelul partii inferioare a corpului scufundat este mai mare decât cea la nivelul părtii superioare,iar forta exercitată în sus pe fata inferioară este mai mare decât forta exercitată în jos asupra fetei superioare.Diferenta celor doua forte se numeste forta arhimedica.

5. Datorita densitatii, avem 3 cazuri: 1. DensitateaFluidului > DensitateaCorpului-greutateacorpuluiscufundatestemai mica decatfortaarhimedica • lasatliber, corpul se varidica la suprafatalichiduluisi se varidicapanacandmodululforteiarhimedicevadeveniegal cu modululgreutatiicorpului • intalnimaceastasituatie la un busteanintrodus in apa 2. DensitateaFluidului < DensitateaCorpului-greutateacorpuluiscufundatestemai mare decatfortaarhimedica • lasatliber, corpulcoboarapanacandajunge in echilibrupefundulvasului • intalnimaceastasituatie la o monedaaruncata in apa 3. DensitateaFluidului = DensitateaCorpului-greutateacorpuluiscufundatesteegala cu fortaarhimedica • oriunde in interiorullichiduluisuntindepliniteconditiile de echilibru • intalnimaceastasituatie la un balon care pluteste, sau un submarin

6. Factori care influenteazavaloareaforteiarhimedice :-naturalichiduluifiind cu atatmai mare cu cat densitatealichiduluiestemai mare-volumul corpului scufundat (valoarea creste cu volumul)-nu depinde de masacorpuluiscufundatsauadancimea la care acestaesteadus