Wie kommt plötzlich die Auftriebskraft zum Einsatz, wenn ein Gegenstand in eine Flüssigkeit getaucht wird?
Um dies wirklich qualitativ zu verstehen, sollte man sich zunächst davon überzeugen, dass der Druck in einer Flüssigkeit nur von der Höhe und Dichte der darüber liegenden Flüssigkeit abhängt. Dabei spielt es keine Rolle, welche Form der Behälter hat. Daher spielen die Gesamtmasse darüber und das Volumen keine Rolle, sondern nur ihr Verhältnis. Es ist auch wichtig, das Gesetz von Pascal zu verstehen.
Stellen Sie sich nun einen Raum voller Wasser vor; Die Flüssigkeit wäre, wenn sie nicht eingeschlossen wäre, zu Boden gefallen, aber die Wände üben einen Druck (durch Normalkraft) auf die Flüssigkeit aus, um sie eingeschlossen zu halten. Dieser Druck, den die Wände ausüben, ist aufgrund der Höhe der darüber liegenden Flüssigkeit bei jeder Höhe der Wand unterschiedlich. Die horizontalen Schichten der Flüssigkeit üben auch denselben höhenabhängigen Druckbetrag aus, den die Wände auf die darüber und darunter liegende Flüssigkeitsschicht ausüben. Wenn Sie einen Gegenstand in die Flüssigkeit stellen, erfährt der Gegenstand daher an jedem Punkt seiner Oberfläche denselben Druck, und da die ausgeübte Kraft oben geringer ist als unten (weil die Flüssigkeitshöhe oben geringer ist). ) erfährt es eine nach oben gerichtete Kraft.
Archimedes folgerte, dass "jedes Objekt, das ganz oder teilweise in eine Flüssigkeit eingetaucht ist, durch eine Kraft aufgewirbelt wird, die dem Gewicht der durch das Objekt verdrängten Flüssigkeit entspricht". Diese Auftriebskraft ist physikalisch auf die Druckzunahme mit der Tiefe in der Flüssigkeit zurückzuführen; bei zunehmender Tiefe steigt der Druck um Flüssigkeitsdichte x Erdbeschleunigung x Tiefenzunahme. Die Druckzunahme mit der Tiefe ist auf das Gewicht der darüber liegenden Flüssigkeit zurückzuführen. Mit dieser Beziehung für die Druckänderung können Sie das Archimedische Prinzip beweisen.
Alchimista
John Rennie
John Rennie
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Luo Zeyuan
Biophysiker
Alchimista