Теорія:

Чому в воді людини легко втримати на руках, а при виході з води він стає важким?
Чому величезний залізний корабель пливе, а залізний цвях тоне?
Чому пінопласт важко утримати під водою?
 
Якщо тіло знаходиться в рідині або газі, то на нього діє сила, спрямована протилежно силі земного тяжіння, яка називається архимедовой силою.
arhimed.png
Архімед (287-212 г.г. до н.э.)
 
1. Якщо архимедова сила більше сили тяжіння, то тіло буде підніматися з рідини, спливати. У випадку з газом це проявляється як підняття вгору, наприклад, наповнена гелієм повітряна кулька.
 
2. Якщо архимедова сила дорівнює силі тяжіння, то їх загальна сила дорівнює \ (0 \), і тіло може перебувати в рівновазі в будь-якому місці рідини.
 
3. Якщо архимедова сила менше сили тяжіння, то тіло буде опускатися на дно, тонути.
  
 
5-11_1.png
 
 
Якщо тіло повністю занурене в рідину або знаходиться в газі, то архимедова сила дорівнює вазі рідини або газу в обсязі, витіснення тілом.
 
5-12_a.png5-12_b.png
Архимедова сила обчислюється за формулою
FA=ρжидкостиgVтела
 
Чому?
  
P=mg, де \(m\) — маса рідини, m=ρжV, тому вага витісненої рідини дорівнює P=ρжVg, архимедова сила дорівнює цьому вазі.
 
З формули можна зробити висновки:
1. якщо щільність тіла менше щільності рідини, то архимедова сила більше ваги тіла, і тіло спливає (і після цього плаває на поверхні рідини)
 
2. якщо щільність тіла дорівнює щільності рідини, то архимедова сила дорівнює вазі тіла, і тіло плаває всередині рідини;
 
3. якщо щільність тіла більше щільності рідини, то архимедова сила менше ваги тіла, і тіло тоне.
Кораблі виготовляють зі сталі, але всередині них багато повітря, і тому загальна щільність корабля менше щільності води.
Підводна частина корабля займає великий обсяг, вона витісняє так багато води, що підйомна сила стає досить великою, щоб корабель не тонув.
 
0.jpg
Довжина корабля "Silver Shadow" \(186\) метрів, осадка \(6,12\) метра. Загальна маса корабля \(28 \)\(258 \)тонн.
 
Necker-Nymph-Flying-Submarine-from-Virgin-3.jpg
Сучасна підводний човен, яка може опускатися на глибину до \(40\) метрів.
 
Середня щільність підводного човна регулюється кількістю води в камерах, якщо вони наповнюються водою, то підводний човен пірнає, коли вода замінюється стисненим повітрям, човен спливає.