Κυριακή, 11 Μαρτίου 2012

Άνωση - Αρχή Αρχιμήδη (προσομοίωση 1)

Άνωση ("buoyancy" στα αγγλικά), ονομάζεται η δύναμη που δέχεται ένα σώμα από το ρευστό μέσα στο οποίο βρίσκεται και έχει κατεύθυνση πάντοτε αντίθετη από το βάρος του σώματος. Ας δούμε...
την περίπτωση της δύναμης της άνωσης που εμφανίζεται όταν ένα σώμα βρίσκεται μέσα ή στην επιφάνεια ενός ακίνητου υγρού (ήρεμη επιφάνεια υγρού).
Η δύναμη της άνωσης έχει τιμή μηδέν όταν το σώμα είναι εκτός του υγρού και αυξάνεται καθώς το σώμα βυθίζεται μέσα στο υγρό. Όταν το σώμα βυθιστεί εξ' ολοκλήρου μέσα στο υγρό η δύναμη της άνωσης έχει σταθερή τιμή ανεξάρτητα από το βάθος βύθισης και τον προσανατολισμό του σώματος.

Σύμφωνα με την αρχή του Αρχιμήδη η δύναμη της άνωσης είναι ίση με το βάρος του υγρού που εκτοπίζεται, από το βυθισμένο σώμα. Έτσι προκύπτει ότι η τιμή της δίνεται από τη σχέση:

Α = ρ g V

όπου Α η άνωση, ρ η πυκνότητα του υγρού, g η επιτάχυνση της βαρύτητας και V ο όγκος του βυθισμένου σώματος (που είναι ίσος φυσικά με τον όγκο του υγρού που εκτοπίζεται).

Όταν η δύναμη της άνωσης είναι ίση με το βάρος του σώματος, τότε το σώμα επιπλέει στην επιφάνεια του υγρού, ενώ όταν είναι μικρότερη το σώμα βυθίζεται μέσα στο υγρό. Δεν υπάρχει περίπτωση η δύναμη της άνωσης να είναι μεγαλύτερη από το βάρος του σώματος, γιατί τότε το σώμα θα κινούνταν αυθόρμητα προς την επιφάνεια του υγρού.

Με βάση την παραπάνω λογική μπορεί να προκύψει η συνθήκη της πλεύσης ενός σώματος. Αν η πυκνότητα του σώματος είναι μικρότερη από την πυκνότητα του υγρού, τότε το σώμα επιπλέει στην επιφάνεια του υγρού, γιατί τότε η άνωση (που είναι ίση με το βάρος του υγρού που εκτοπίζεται) είναι ίση με το βάρος του σώματος.

Στην προσομοίωση που ακολουθεί μπορείτε να ακολουθήσετε τα βήματα που προκύπτουν (εξασκώντας και τα αγγλικά σας) και να διαπιστώσετε όλα όσα αναφέρει η παραπάνω θεωρία.

Πατήστε εδώ για δείτε την προσομοίωση.



Πατήστε εδώ για να δείτε άλλη μία προσομοίωση.


http://dbf-blockii-boatbuilding.wikispaces.com/file/view/image004.jpg/102971409/image004.jpg


Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

Σημαιες προελευσης επισκεπτων...

free counters

Learn from physics Chanell...

Learn from physics Chanell...
Πατήστε πάνω στην εικόνα και επισκευθείτε το κανάλι "Learn from physics channel" στο You Tube.