Объем (жидкость) - Displacement (fluid)
В механика жидкости, смещение возникает, когда объект в значительной степени погружен в жидкость, отодвигая его и занимая его место. Затем можно измерить объем вытесненной жидкости, и отсюда можно вывести объем погруженного объекта (объем погруженного объекта будет точно равен объему вытесненной жидкости).
Тонущий объект вытесняет жидкость, равную объему объекта. Таким образом плавучесть выражается через Принцип архимеда, в котором говорится, что масса объекта уменьшается на его объем, умноженный на плотность жидкости. Если вес объекта меньше, чем это смещенное количество, объект плавает; если больше, тонет. Количество вытесненной жидкости напрямую связано (по принципу Архимеда) с ее объемом.
В случае, если объект тонет (полностью погружается), объем объекта смещается. В случае плавающего объекта количество вытесненной жидкости будет равно масса к перемещающемуся объекту.
Принцип Архимеда, физический закон плавучести, гласит, что на любое тело, полностью или частично погруженное в покоящуюся жидкость (газ или жидкость), действует восходящая или плавучая сила, величина которой равна весу тела. жидкость, вытесняемая телом. Объем вытесненной жидкости эквивалентен объему объекта, полностью погруженного в жидкость, или той части объема под поверхностью объекта, частично погруженного в жидкость. Вес вытесненной части жидкости эквивалентен величине выталкивающей силы. Выталкивающая сила, действующая на тело, плавающее в жидкости или газе, также эквивалентна по величине весу плавающего объекта и противоположна по направлению; объект не поднимается и не опускается. Если вес объекта меньше, чем вес вытесненной жидкости, объект поднимается, как в случае деревянного бруска, выпущенного под поверхность воды, или наполненного гелием воздушного шара, выпущенного в воздух. Объект тяжелее того количества жидкости, которое он вытесняет, хотя он тонет при выпуске, имеет очевидную потерю веса, равную весу вытесняемой жидкости. Фактически, при точном взвешивании должна быть сделана поправка, чтобы компенсировать эффект плавучести окружающего воздуха. Выталкивающая сила, которая всегда противостоит гравитации, тем не менее, вызвана плавучестью. Давление жидкости увеличивается с глубиной из-за (гравитационного) веса жидкости выше. Это возрастающее давление оказывает на погруженный объект силу, которая увеличивается с глубиной. Результат - плавучесть.[1]
Приложения смещения
Этот метод можно использовать для мера объем твердого объекта, даже если его форма не правильная. Существует несколько методов такого измерения. В одном случае регистрируется повышение уровня жидкости при погружении объекта в жидкость (обычно воду). Во втором случае объект погружается в сосуд, полный жидкости (называемый переполнение может ), вызывая его переполнение. Затем собирают пролитую жидкость и измеряют ее объем. В третьем случае объект подвешивают под поверхностью жидкости и измеряют увеличение веса сосуда. Увеличение веса равно количеству жидкости, вытесненной объектом, что равно объему подвешенного объекта, умноженному на плотность жидкости.[2]
Концепция чего-либо Принцип архимеда заключается в том, что объект, погруженный в жидкость, подпитывается силой, равной весу жидкости, вытесняемой объектом.[3] Вес вытесненной жидкости можно найти математически. Массу вытесненной жидкости можно выразить через плотность и ее объем, м = ρV. Вытесненная жидкость имеет вес W = мг, куда грамм является ускорение силы тяжести. Следовательно, вес вытесненной жидкости можно выразить как W = ρVg.
Вес объекта или вещества можно измерить, поместив в цилиндр достаточно плавучую емкость и отметив уровень воды. После помещения предмета или вещества в емкость разница в весе объемов воды будет равна весу предмета.
Также см
Рекомендации
- ^ «Принцип Архимеда - физика». Получено 27 июля, 2017.
- ^ Хьюз, Стивен В. (2005). «Возвращение к Архимеду: более быстрый, лучший и дешевый метод точного измерения объема мелких объектов». Физическое образование. 40 (5): 468–474. Bibcode:2005PhyEd..40..468H. CiteSeerX 10.1.1.426.6138. Дои:10.1088/0031-9120/40/5/008.
- ^ "Что такое подъемная сила?".
