Siła Wyporu Sprawdzian Nowa Era

Siła wyporu to siła, która działa na każdy obiekt zanurzony w płynie (cieczy lub gazie). Ta siła "wypycha" obiekt do góry.

Jak to działa? Płyn, otaczając obiekt, wywiera nacisk na każdą jego powierzchnię. Nacisk na dolną część obiektu jest większy niż na górną, ponieważ ciśnienie w płynie rośnie wraz z głębokością. Ta różnica nacisków powoduje, że pojawia się siła wyporu.

Żeby obliczyć siłę wyporu, używamy prawa Archimedesa. Mówi ono, że siła wyporu jest równa ciężarowi płynu wypartego przez ten obiekt.

Wzór na siłę wyporu wygląda następująco: F_w = ρ * V * g, gdzie:

• F_w to siła wyporu
• ρ (ro) to gęstość płynu
• V to objętość płynu wyparta przez obiekt (czyli objętość zanurzonej części obiektu)
• g to przyspieszenie ziemskie (około 9.81 m/s²)

Przykład: Jeżeli wrzucimy kawałek drewna do wody, to drewno częściowo się zanurzy. Objętość wody, którą wyparło zanurzone drewno, to właśnie nasze V. Gęstość wody to nasze ρ. Mnożąc to wszystko przez g, otrzymamy siłę wyporu działającą na drewno.

Kiedy obiekt pływa? Obiekt pływa, gdy siła wyporu jest równa ciężarowi obiektu. Jeśli ciężar obiektu jest większy niż siła wyporu, obiekt tonie. Jeśli ciężar obiektu jest mniejszy niż siła wyporu, obiekt wypływa na powierzchnię, aż siła wyporu zrównoważy ciężar.

Zapamiętaj: Siła wyporu zależy od gęstości płynu i objętości wypartego płynu, a nie od gęstości samego obiektu (choć gęstość obiektu wpływa na to, czy obiekt pływa, czy tonie).