Объем (жидкость)

редактировать
Жидкость, вытесняемая при погружении в нее объекта Измерение объема перемещением. Количество, на которое жидкость поднимается в цилиндре, равно объему породы.

В механике жидкости, смещение происходит, когда объект в значительной степени погружен в жидкость, отталкивая ее и занимая ее 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 количество жидкости, равное объему объекта. Таким образом, плавучесть выражается через принцип Архимеда, который гласит, что вес 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 в weight перемещающемуся объекту.

Принцип Архимеда, физический закон плавучести, гласит, что любое тело, полностью или частично погруженное в покоящуюся жидкость (газ или жидкость), подвергается действию восходящей или плавучей силы, величина которой равна равняется весу жидкости, вытесняемой 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 кажущуюся 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 силе тяжести, 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. Результатом является плавучесть.

Применение смещения

Этот метод можно использовать для измерения объема твердого объекта, даже если его форма не является правильной. 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 ан), что вызывает его переполнение. Затем пролитую жидкость собирают 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.

Концепция принципа Архимеда заключается в том, что объект, погруженный в жидкость, поднимается вверх силой, равной весу жидкости, вытесняемой объектом. Вес вытесненной жидкости можно найти математически. Массу вытесненной жидкости можно выразить через плотность и ее объем m = ρV. Вытесненная жидкость имеет вес W = mg, где g - ускорение свободного падения. Следовательно, вес вытесненной жидкости можно выразить как W = ρVg.

Вес предмета или вещества можно измерить, поместив достаточно плавучую емкость в цилиндр и отметив уровень воды. После помещения предмета или вещества в емкость разница в весе объемов воды будет равна весу предмета.

См. Также

Ссылки

  1. ^«Принцип Архимеда - физика». Проверено 27 июля 2017 г.
  2. ^Hughes, Stephen W. (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. doi : 10.1088 / 0031-9120 / 40/5/008.
  3. ^«Что такое выталкивающая сила?».
Последняя правка сделана 2021-05-17 09:04:54
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте