Frage zu Auftriebskraft und Gewicht eines Objekts

Wenn ein Objekt an der Oberfläche schwimmt, ist ein Teil des Objekts nicht in die Flüssigkeit eingetaucht. Zum Beispiel ist ein Wasserball, der auf dem Wasser liegt, nur zu einem sehr kleinen Teil unter Wasser. Nur dieser Teil trägt zur Auftriebskraft des Wassers bei, verglichen mit der gesamten Kugel, wenn sie vollständig untergetaucht ist. Daher ist die Auftriebskraft, wenn der Ball vollständig untergetaucht ist, viel größer und steigt schnell an die Oberfläche.

Sobald es die Oberfläche durchbricht, hat es nur noch einen sehr kleinen Anteil der Auftriebskraft von vorher, und zu diesem Zeitpunkt ist die Auftriebskraft gleich dem Gewicht. Wenn es keine Oberfläche gäbe, würde es weiter steigen.

Lassen Sie uns zunächst erklären, wie die Auftriebskraft zustande kommt:

Da der Druck in tiefen Teilen größer ist als in höheren Teilen, können wir sagen, dass die Kräfte in tiefen Teilen der Flüssigkeit größer sind als in höheren Teilen. Wir haben also die Kraftdifferenz in höheren Teilen und den tiefen Teilen der Flüssigkeit. es wird also eine Nettokraft nach oben geben.

$F_2 -F_2$=$\;$ $P_2A-P_1A$=$\;$ $\rho_2gh_2A$-$\rho_1gh_1A$=$\;$ $F_b=Ag(\rho_ {fliud}h_2-\rho_{fliud}h_1)$=$\;$ $F_b=\rho_{fliud}V_{object}g$

Wir haben drei Arten von Auftrieb:

1-Positiver Auftrieb :

Positiver Auftrieb tritt auf, wenn ein Objekt leichter ist als die Flüssigkeit, die es verdrängt. Das Objekt schwimmt, weil die Auftriebskraft größer ist als das Gewicht des Objekts.

$F_b=mg$ $\;$So$\;$ $\rho_{fliud}V_{object}g$=$\rho_{object}V_{object}g$ $\;$Und$\;$ $\rho_{fliud}V_{objectin}$=$\rho_{object}V_{object}$ $\;$bedeutet, dass$\;$ $\rho_{fluid}$>$\rho_{object}$

2-Negativer Auftrieb: Negativer Auftrieb tritt auf, wenn ein Objekt dichter ist als die Flüssigkeit, die es verdrängt. Das Objekt sinkt, weil sein Gewicht größer ist als die Auftriebskraft.

$F_b<mg$ $\;$So$\;$ $\rho_{fliud}V_{object}g$=$\rho_{object}V_{object}g$ $\;$Und$\;$ $\rho_{fliud}$<$\rho_{object}$

3-Neutraler Auftrieb: Neutraler Auftrieb tritt auf, wenn das Gewicht eines Objekts gleich der Flüssigkeit ist, die es verdrängt.

$F_b=mg$ $\;$So$\;$ $\rho_{fliud}V_{object}g$=$\rho_{object}V_{object}g$ $\;$Und$\;$ $\rho_{fliud}$=$\rho_{object}$

Ich hoffe das hilft!