Равновесие и остойчивость тел, полностью погруженных в жидкость


          Если сила тяжести G тела А больше архимедовой силы P, то равнодействующая этих сил (P и G) направлена вниз и заставляет тело опускаться на дно. Таким образом, если P<G тело тонет.

          Если сила тяжести G тела меньше архимедовой силы P, то равнодействующая этих сил (P и G) направлена вертикально вверх и заставляет тело подняться на поверхность. При выходе части тела из жидкости сила давления на оставшуюся погруженную часть тела соответственно уменьшается, благодаря чему уменьшается и величина направленной вверх равнодействующей, заставляющей тело всплывать, в результате при некотором частичном погружении тела устанавливается равновесие и тело оказывается плавающим на поверхности жидкости. Таким образом при P>G тело всплывает на поверхность жидкости.

          Для того, чтобы тело не опускалось на дно и не всплывало, необходимо, чтобы P=G.

Остойчивостью плавающего тела называется его способность возвращаться в первоначальное положение равновесия после прекращения действия силы, вызвавшей крен.

Возможны три случая( рис. 25 ).

погруженных в жидкость

          а                           б                           в

Рис. 25

 

1) центр тяжести С лежит ниже центра водоизмещения D,

2) центр тяжести С находится выше центра водоизмещения D,

3) центр тяжести С совпадает с центром водоизмещения D.

          В первом случае равновесие остойчивое, так как при крене возникает пара сил, стремящаяся вернуть тело в первоначальное положение.

          Во втором случае равновесие неустойчивое, в третьем – безразличное.

Предыдущие материалы: Следующие материалы: