Arkimedesen printzipioa: bultzada indarra fluido batean

Laburpena

Dokumentuak Arkimedesen printzipioa azaltzen du: fluido batean murgildutako gorputz batek goranzko bultzada jasaten du, deslekuratutako fluidoaren pisua adina. Fluido-zati baten orekan oinarritutako azalpena eta bultzada-zentroaren kontzeptua ematen dira. Gainera, fluido idealen lau baldintzak deskribatzen dira.

Funtsezko puntuak

Arkimedesen printzipioaren arabera, fluido batean murgildutako gorputz batek jasaten duen goranzko bultzada deslekuratutako fluidoaren pisuaren berdina da.
Orekan dagoen fluido-zati baten bultzada eta pisua berdinak dira: Bultzada = pisua = ρf·g·V.
Fluido-zatia solido batekin ordezkatzen denean, presio-indarren erresultantea ez da aldatzen, eta bultzada bultzada-zentroan aplikatzen da.
Ordezkoan aldatzen den indar bakarra pisua da, fluido-zatiak eta ordezko solidoak ez dutelako masa berbera izan behar.
Fluido ideala honako lau baldintzak betetzen dituena da: likatasunik gabea, fluxu egonkorra, konprimiezina eta ez-errotazionala.

Frogatu zeure burua

Arkimedesen printzipioa: Arkimedes-en printzipioaren arabera, fluido batean murgildutako edozein gorputzek goranzko bultzada jasaten du, izan ere deslekuratutako fluidoaren pisua.Arkimedes-en printzipioaren azalpenak bi atal ditu, irudiak erakusten duen bezala:Orekan dagoen fluido baten zati bat aztertu ea zein indar jasaten dituen.Fluidoaren zati hori ordezkatu, bere forma bera eta tamaina bera daukan solido batez.Fluidoaren zati bat orekanLehenik, azter dezagun orekan dagoen fluidoaren zati bat. Inguruko fluidoak gainazaletan egiten dion presio-indarra p·dS da, alegia, fluidoaren p presioa bider gainazalaren dS azalera. Presioa sakoneraren menpe soilik aldatzen da.Fluido-zatia orekan dagoenez, halabeharrez, presio-indarren erresultantea eta fluido-zatiaren pisua berdinak izan behar dute. Presio-indarren erresultantea kalkulatzea zaila da, baina bultzada deituko diogu eta fluido-zatiaren masa-zentroan aplikatuko dugu. Hala ere, bultzada eta fluido-zatiaren pisua berdinak izan behar dutenez:

Bultzada=pisua=rf·gV

Fluido-zatiaren pisua da, fluidoaren rf dentsitatea, bider g grabitatearen azelerazioa, bider fluido zatiaren V bolumena.

Fluidoaren zati hori ordezkatu, bere forma bera eta tamaina bera daukan solido batez.

Fluido zatia ordezkatzen badugu, eta bere lekuan solido bat jartzen badugu, tamaina berekoa eta forma berekoa, presio-indarren erresultantea ez da aldatuko, alegia, inguruko fluidoak egiten duen bultzada berdina izango da eta puntu berean aplikatzen da, hau da, bultzada-zentroan.Aldatzen den indar bakarra pisua da, alegia, fluido zatiak zeukana edo ordezko solidoak daukana ez dute zertan berdinak izan.Fluido idealak

Fluidoen dinamika oso konplexua izaten da, ikusi besterik ez dago erreka zurrunbilotsu bateko ura, sute bateko kea, edota atmosferako hodeien eta gas multzoen higidurak. Sinplifikatze aldera, fluido idealtzat definituko ditugu honako baldintzak betetzen dituztenak:

1.-Fluidoak ez du likatasunik (biskositaterik). Horrela, fluidoaren barneko marruskadura arbuiagarria da.

2.-Fluxu egonkorra. Fluidoaren abiadura, puntu finko batetik pasatzean, beti da konstantea.

3.-Fluido konprimiezina. Fluidoaren dentsitatea konstante mantentzen da denboran zehar.

4.-Fluxu ez-errotazionala, zurrunbilorik gabea, alegia, fluidoaren edozein puntutan, inguruko fluidoaren momentu angeluarra nulua da.

Ohiko galderak

Zer dio Arkimedesen printzipioak?

Fluido batean murgildutako edozein gorputzek goranzko bultzada jasaten du, deslekuratutako fluidoaren pisua adina. Bultzada hori fluidoaren dentsitatearen, grabitatearen azelerazioaren eta deslekuratutako bolumenaren araberakoa da.

Zer da fluido ideala?

Likatasunik ez duen, fluxu egonkorra duen, konprimiezina den eta zurrunbilorik gabe higitzen den fluidoa da. Baldintza horiek fluidoen dinamika sinplifikatzeko erabiltzen dira.