Краткое содержание
Параграф описывает применение закона Архимеда и выталкивающей силы для плавания судов и подъёма воздушных шаров. Судно из плотного материала плавает благодаря большой архимедовой силе, создаваемой объёмом погружённой части корпуса. Основные характеристики судна - осадка, водоизмещение и грузоподъёмность - зависят от условия плавания: вес вытесненной воды равен весу судна с грузом. Аналогично, воздушные шары и аэростаты используют архимедову силу воздуха для подъёма. Принцип действия и расчёт подъёмной силы зависят от объёма шара и плотности газа внутри. История воздушных шаров, стратостатов и дирижаблей демонстрирует развитие технологий воздухоплавания и безопасности, а также использование выталкивающей силы в воздухе и воде.
Краткий пересказ
Для плавания судов из плотного материала важна форма корпуса, создающая большой объём подводной части. Архимедова сила удерживает судно на воде, и вес вытесненной воды равен весу судна с грузом. Глубина погружения называется осадкой, а водоизмещение - вес воды, вытесненной до ватерлинии. Грузоподъёмность определяется разностью между водоизмещением и весом судна. Аналогично, воздушные шары поднимаются за счёт архимедовой силы воздуха: если она больше веса газа в оболочке, шар поднимается. Примеры расчёта подъёмной силы для шаров, наполненных водородом или гелием, показывают зависимость от плотности газа и объёма шара. История воздухоплавания иллюстрирует использование выталкивающей силы в воздухе для аэростатов, стратостатов и дирижаблей, а современные методы включают регулирование объёма и температуры газа.
Тезисный конспект
- Суда плавают благодаря архимедовой силе, которая зависит от объёма погружённой части корпуса и плотности жидкости.
- Основные характеристики судна: осадка (глубина погружения), водоизмещение (вес вытесненной воды), грузоподъёмность (разность водоизмещения и веса судна).
- Архимедова сила в воздухе используется для подъёма воздушных шаров, аэростатов и стратостатов.
- Подъёмная сила шара определяется объёмом и плотностью газа в оболочке: F = FА – Pгаза.
- История воздухоплавания: тёплый воздух, водород, гелий; дирижабли с двигателем и винтами использовались для перевозки грузов и пассажиров.
- Современные воздушные шары регулируют подъём за счёт изменения температуры газа и сброса балласта.
- Использование выталкивающей силы сочетается с подъёмной силой крыла для движения самолётов, дельтапланов и водного транспорта на подводных крыльях.
Используемые термины
- Архимедова сила - выталкивающая сила, действующая на тело в жидкости или газе вверх, равная весу вытесненной среды.
- Осадка - глубина, на которую погружается судно в воду.
- Водоизмещение - вес воды, вытесненной судном до ватерлинии.
- Грузоподъёмность - разность между водоизмещением и весом судна, показывающая максимальный вес груза.
- Подъёмная сила - сила, создаваемая газом или воздухом, способная поднять тело в воздухе, зависит от объёма и плотности газа.
- Аэростат - воздушный шар, который поднимается в атмосферу Земли.
- Стратостат - воздушный шар для полётов в стратосферу (более 10 км высоты).
- Дирижабль - управляемый воздушный шар с двигателем и винтами, наполненный лёгким газом (водород или гелий).
