Закон Архимеда. Плавание тел.

Закон Архимеда, обычно формулируется так: на всякое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости. Зная основные законы гидростатики, установим за счет чего эта сила образуется и уточним, на всякое ли тело в жидкости она действует.

Рассмотрим три цилиндрических тела, вес которых и и сечение : одно из них частично погружено в жидкость, второе плавает внутри жидкости, третье покоится на дне.

В первом и втором случаях силы внешнего давления по верхней и нижней плоскостям цилиндра равны и противоположны по направлению.

Равнодействующие силы избыточного давления, действуют по этим плоскостям:

при плавании на поверхности

;

где -объем погруженной части цилиндра (в этом случае ).

При составлении безразличного равновесия (тело плавает внутри жидкости, окружающей его со всех сторон)

,

где W- объем полностью погруженного в жидкость тела (в этом случае ).

В третьем же случае, если цилиндр стоит на водонепроницаемом дне и плотно прилегает к нему (отсутствует доступ жидкости к нижней части поверхности цилиндра) сила гидростатического давления и ни какой выталкивающей силы не будет, наоборот тело под действием собственного веса, вышележащего столба жидкости и внешнего давления, будет прижиматься ко дну.