Concetto e applicazione della legge di Archimede

Il nome Archimede potrebbe essere familiare alla maggior parte delle persone, specialmente a quelli di voi che sono attualmente in terza media Sì, è un matematico e inventore dalla Grecia che visse tra il 287 aC - 212 aC. È famoso per aver scoperto la legge dell'idrostica o meglio conosciuta come Legge di Archimede.

L'origine di questa legge era semplice. A partire dall'ordine del re Ierone II, che chiese ad Archimede di indagare se la sua corona d'oro fosse mescolata con l'argento oppure no. Anche Archimede pensò seriamente a questo problema e alla fine si sentì molto stanco e scelse di gettarsi nel bagno pubblico che era pieno d'acqua. Qui vide che c'era acqua che cadeva sul pavimento e subito trovò la risposta. Si alzò in piedi e corse nudo fino alla casa. Quando è tornato a casa ha gridato a sua moglie: "Eureka! Eureka! " che significa "ho trovato! Ho trovato! " Poi apparve la legge di Archimede.

"Se un oggetto è immerso in un liquido, otterrà una forza chiamata galleggiabilità (forza verso l'alto) uguale al peso del liquido che sposta".

Questa legge spiega la relazione di gravità e forza ascendente su un oggetto quando viene immerso nell'acqua. Dove a causa del sollevamento verso l'alto (galleggiabilità), gli oggetti nel liquido peseranno meno. In modo che gli oggetti che vengono sollevati in acqua si sentano più leggeri di quando vengono sollevati a terra.

Al peso di un oggetto in acqua viene dato il simbolo Ws, al peso effettivo dell'oggetto viene dato il simbolo W, mentre la forza verso l'alto o galleggiabilità è dato il simbolo Fa.

Ws = W-Fa

E l'entità della galleggiabilità (Fa) è formulata da:

Fa = ρcair Vb g

Informazione:

Vb = volume dell'oggetto immerso (m3)

ρcair = densità del liquido (kg / m3)

g = accelerazione dovuta alla gravità (m / s2)

Oggetti nella legge di Archimede

Quando un oggetto è immerso in un liquido, ci sono 3 possibilità che si verificano, vale a dire che affonda, galleggia o galleggia. Ecco la spiegazione.

Oggetto sommerso

Un oggetto è dichiarato immerso nel liquido se la posizione dell'oggetto è sempre in basso dove si trova il liquido. Questa situazione si verifica quando la densità del liquido è inferiore alla densità dell'oggetto.

Esempio: una pietra messa in acqua

Oggetti fluttuanti

Gli oggetti galleggiano nel liquido quando la posizione dell'oggetto è sotto la superficie del liquido e da sopra la base dove si trova il liquido. Questa situazione si verifica quando la densità del liquido è uguale alla densità dell'oggetto.

Esempio: uova se messe in acqua

Oggetto galleggiante

Un oggetto galleggia in un liquido quando la posizione dell'oggetto appare in parte sulla superficie del liquido e in parte immersa nel liquido. Questa situazione si verifica quando la densità del liquido è maggiore della densità dell'oggetto.

Esempio: plastica messa in acqua

La legge di Archimede nella vita di tutti i giorni

Idrometro

L'idrometro è uno strumento utilizzato per misurare la densità di un liquido. Questo strumento ha la forma di un tubo che contiene una zavorra e uno spazio d'aria in modo che galleggi in posizione verticale e sia stabile allo stesso tempo. L'idrometro funziona secondo il principio di Archimede. Dove maggiore è la densità della sostanza acquosa, minore sarà la parte dell'idrometro. Questo idrometro è ampiamente utilizzato per determinare la quantità di contenuto di acqua nel latte, birra o altre bevande.

Sottomarino

L'applicazione della legge Archimede sui sottomarini è praticamente la stessa della cantieristica navale. Se la nave sta per immergersi, l'acqua di mare viene messa nello spazio di riserva in modo da aumentare il peso della nave. Ebbene, la disposizione della quantità di acqua di mare che viene immessa è ciò che fa immergere il sottomarino ad una certa profondità, come desiderato. Per farlo galleggiare, la nave rimuoverà l'acqua di mare dallo spazio di riserva.

Mongolfiera

Oltre agli idrometri e ai sottomarini, l'applicazione della legge di Archimede si applica anche agli oggetti di tipo gassoso. In questo caso, la mongolfiera, che è sospesa in aria, viene riempita con un gas che ha una densità inferiore alla densità dell'aria nell'atmosfera.

Rubinetto automatico

Chiunque abbia in casa una pompa dell'acqua deve aver notato che c'è un serbatoio di accumulo che deve essere posizionato ad una certa altezza lì. L'obiettivo è ottenere una grande pressione per drenare l'acqua. Nella vasca è presente un galleggiante che funge da rubinetto automatico. Questo rubinetto è fatto per galleggiare nell'acqua in modo che si alzi con il livello dell'acqua. Quando l'acqua è vuota, il galleggiante aprirà il rubinetto per scaricare l'acqua. Viceversa, se il serbatoio è pieno, il galleggiante chiuderà automaticamente il rubinetto.