Fuqia e Arkimedit

Arkimedi inteligjent u rrit në një familje matematikanë, mori një arsimim të shkëlqyer në Aleksandri dhe kaloi gjithë jetën e tij në qytetin sicilian të Sirakuzës. Ai u bë themeluesi i mekanikës teorike, me sukses punoi në problemet e gjetjes së sipërfaqes dhe vëllimit të figurave dhe trupave të ndryshëm. Shpesh kujtoj frazën e tij të famshme "Më jep një pikë mbështetje dhe unë do ta kthej tokën!" Dhe thirrjen e "Eureka!" Kur zbuloi ligjin, më vonë e mori emrin e tij. Por, përveç kësaj, ai ishte një shkencëtar i shquar në fushën e gjeometrisë dhe mekanikës dhe arritjet e tij inxhinierike ngjallën një surprizë midis bashkëkohësve të tij me guximin e planeve të tij dhe madhështinë e rezultateve. Ai krijoi katapultë me hedhje të lartë, sistemi i mekanizmave të saj të bllokimit të levës lejoi të ngrinte anijen mbi ujë dhe blloku i pasqyrave reflektuese të diellit të shpikura nga ai djegte flotën romake në rrethimin e Sirakuzës.

Ndër zbulimet e tjera që historia shoqëron me emrin e këtij shkencëtari të shkëlqyer, në fizikën Forca e Arkimedit mbeti përgjithmonë. Ky zbulim shoqërohej me një nevojë praktike: duhej të përcaktohej ndershmëria e bizhuterive që prodhonin kurorën për mbretin Hiero II. Ajo që quhet tani graviteti specifik ishte i njohur tashmë në ato kohë, por si të përcaktohej vëllimi i një produkti të tillë kompleks ishte i pakuptueshëm. Legjenda e lidh me këmbëngulje zbulimin e ligjit të Arkimedit për pranimin e një dush nga një shkencëtar. Thelbi i zbulimit është se forca lëvizëse e Arkimedit vepron në trupin e lëngut, përkufizimi i të cilit është subjekt i një vëmendje të veçantë të projektuesve të pajisjeve notuese, pajisjeve që veprojnë në lëngje, nën ujë, si dhe objekteve të aeronautikës - balonave, sondave, drejtimeve etj. .

Formulimi klasik i ligjit thotë se forca e Arkimedit është e barabartë me peshën e lëngut që trupi i zhytur në të ka zhvendosur. Sipas këtij përkufizimi, formula përshkruhet shumë lehtë: nëse supozojmë se vëllimi i trupit të zhytur në lëng është 0, dhe graviteti specifik i lëngut është p, atëherë produkti i tyre është forca e dëshiruar e Arkimedit. Formula për llogaritjen e saj shkruhet si më poshtë:

Φα = ρ * 0

Shumë shpesh ekziston një tundim për të kontrolluar ligjin e Arkimedit në lidhje me gazrat - dendësia e lëngut dhe e gazit është shumë e ndryshme. Për skeptikët, ekziston një eksperiment mjaft i thjeshtë. Në kutinë me mundësinë e pompimit të ajrit, ne do të vendosim në shkallë një top të madh, për shembull, xhami, dhe të balancojmë peshën e tij metalike.

Pra, në ajër, pesha e topit balancohet nga pesha e peshës dhe ne mund të shkruajmë barazinë Pm = Pr, e cila është e kënaqur që nga Objektet janë të balancuara. Nëse fillimisht supozojmë se ligji i Arkimedit është i vlefshëm, atëherë forca e Arkimedit Φ1 dhe Φ2 vepron mbi topin dhe peshën, dhe pastaj gjendja e ekuilibrit mund të rishkruhet në një mënyrë tjetër:

Pm = Pi, - Pi dhe Pi = Pi, - Pi, ku Pi, dhe Pi, janë pesha e topit dhe pesha në zbrazëti. Pastaj veprojmë ashtu siç mësohemi në shkollë: Pm1 = Pm = Pi1 - P2, prej nga Pm1 = Pi1 - P2 + Pm = Pi + ($ m - F2).

Çështja mbetet e vogël - është e nevojshme të zbulohet përmbajtja e forcave shtytëse për sferën dhe trapën: $ m = p * Ow dhe $ i = p * Oz.

Ne bëjmë zëvendësime të vlerave të forcave shtytëse në shprehjen për Pm.

Pm1 = Pr1 - Φι + Φω = Pr1 + (p * Ow - p * Og) = Pr1 + p * (OO - O2).

Së fundmi, ne marrim shprehjen për peshën e topit në zbrazëti, e cila, duke qenë se Gm> Gg, nuk lë asnjë dyshim: pesha e topit në zbrazëti është më e madhe se pesha e trapës, edhe pse në ajër ato janë të balancuara: Pmi = Pr2 + p * ).

Arsyeja për këtë përfundim është se forca e Arkimedit varet nga pesha specifike e ajrit dhe vëllimi i sferës. Në rastin tonë, është shumë e lehtë për të kontrolluar këtë përfundim - ju duhet të evakuoni ajrin nga kutia. Nëse kjo është bërë, atëherë mund të sigurohemi që ligji është një ligj, dhe është gjithmonë dhe kudo përmbushur, si në lëngët ashtu edhe në gaz. Konfirmimi i kësaj do të jetë një peshë e zvogëluar, më parë e balancuar, një top.

Pajisja, ekzistenca e së cilës është një demonstrim i vazhdueshëm i ligjit të Arkimedit në të gjitha manifestimet e tij, është një nëndetëse. Rregullimi i peshës së anijes për realizimin e të gjitha varianteve të lëvizjes me ndihmën e tankeve ballastike është një shembull i gjallë i përdorimit praktik të një zbulimi shumë të lashtë në kushtet moderne.