Сила тяги

В этой статье объясняется, что такое сила тяги. Таким образом, вы узнаете, как рассчитать выталкивающую силу, решительное упражнение этого типа сил, и ее связь с плавучестью, важным понятием в механике жидкости.

Что такое сила тяги?

Сила плавучести — это направленная вверх вертикальная сила, действующая жидкостью при погружении в нее тела. Точнее, выталкивающая сила равна весу объема, вытесненного погруженным телом.

Таким образом, сила тяги основана на принципе Архимеда. Вот почему выталкивающую силу иногда называют выталкивающей силой или архимедовой выталкивающей силой.

Сила тяги создается давлением, оказываемым жидкостью на грани любого погруженного тела. Поскольку давление прямо пропорционально глубине, более глубокая часть тела испытывает большее давление, чем верхняя часть, и, следовательно, жидкость оказывает на тело восходящую силу.

Формула силы тяги

Сила тяги равна весу объема жидкости, вытесняемого телом, погруженным (частично или полностью) в жидкость. Следовательно, сила тяги рассчитывается путем умножения плотности жидкости под действием силы тяжести на объем вытесненной жидкости.

Итак, формула силы тяги :

Золото:

• 

  – сила тяги, выраженная в ньютонах.

• 

  – плотность жидкости, выраженная в кг/м ³ .

• 

  – значение ускорения свободного падения.

• 

  – объем, вытесненный погруженным телом.

Если вы заметили, произведение плотности жидкости и силы тяжести эквивалентно удельному весу жидкости. Таким образом, силу тяги также можно определить по следующему выражению:

В нормальных условиях сила тяги направлена вертикально вверх, а точкой ее приложения является центр тяжести погружаемого тела.

Пример расчета силы тяги

После того, как мы ознакомились с определением силы тяги и ее формулой, в этом разделе показан пример того, как рассчитывается этот тип силы.

• Куб с ребром 50 см помещают в емкость, наполненную водой (ρ=1000 кг/м ³ ). Какова величина архимедовой тяги, действующей на куб, если куб полностью погружен в сосуд? Данные: g=9,81 м/ ^с2 .

Если все тело куба погружено в воду, это означает, что объем вытесненной жидкости будет эквивалентен объему куба. Поэтому сначала вычисляем объем куба:

Поэтому мы используем формулу силы тяги, чтобы найти ее значение:

И наконец, подставляем данные в формулу и вычисляем силу тяги:

плавучесть и толкающая сила

В этом последнем разделе мы увидим взаимосвязь между силой тяги и плавучестью, поскольку это два тесно связанных понятия в физике.

Плавучесть – это способность тела сохранять равновесие в жидкости. Итак, чтобы предмет плавал в жидкости, выталкивающая сила, действующая жидкостью на тело, должна быть равна силе веса тела. В противном случае тело будет подниматься или опускаться в зависимости от случая.

• Положительная плавучесть : тело имеет тенденцию подниматься в жидкости, поэтому сила плавучести превышает силу веса тела.

Отрицательная плавучесть : тело стремится опуститься в жидкость, то есть тело тонет. Это означает, что толкающая сила меньше силы веса.