Плавание тел

Немного истории Архимед, величайший древнегреческий учёный, математик, физик. После Архимеда осталось мало трудов, но каждый из них имеет большое практическое значение. Одним из таких трудов Архимеда является сочинение « О плавающих телах».

Очень долго сочинение «О плавающих телах» было известно только в латинском переводе. Рукопись этого перевода была обнаружена в 1884 г. В Ватиканской библиотеке. При этом сохранилось около трёх частей текста; утраченный текст восполнялся по латинскому переводу.

mg F выт mg > Fвыталкив. – тело тонет. mg < F выталкив. - тело всплывает. mg = Fвыталкив. – тело плавает.

Положения теории плавания тел В формулировке АрхимедаВ современной формулировке «Тела, равно тяжелые с жидкостью (имеющие такой же вес, как и жидкость, содержащаяся в том же объёме), будучи опущены в эту жидкость, погружаются так, что их часть не выступает над поверхностью жидкости». Если сила тяжести равна выталкивающей силе, то тело может находится в любой точке жидкости. «Тело, более лёгкое, чем жидкость, будучи опущено в эту жидкость, не погружается целиком, но некоторая часть остаётся над поверхностью. Если сила тяжести меньше выталкивающей силы, то тело плавает на поверхности жидкости. «Тело, более лёгкое, чем жидкость, будучи опущено в эту жидкость, погружается настолько, чтобы объём жидкости, соответствующий погруженной части тела, имел вес, равный весу тела. Если сила тяжести меньше выталкивающей, то сила, которую прилагают, чтобы погрузить это тело в жидкость, будет равна выталкивающей силе, действующей на тело. «Тела, более тяжёлые, чем жидкость, будут погружаться, пока не дойдут до самого низа, и в жид. станут легче на велич. веса жидкости в объёме, равном объёму погруж. тела». Если сила тяжести больше выталкивающей силы, то тело тонет. Причём вес тела, погруженного в жидкость, будет равен разности силы тяжести. P = F - F А

Воздухоплавание

История. Идея авиации – одна из самых древних в истории человечества. В мифах, преданиях, исторических хроник можно найти свидетельства о множестве предпринятых в разные века попытках человека подняться в небо и лететь подобно птице. Но всё это были дилетантские предприятия, в которых видно больше энтузиазма, чем расчёта, и поэтому они неизменно кончались неудачей. Только в последней четверти XIX века появились первые свидетельства того, что полёт на аппаратах тяжелее воздуха может стать реальностью.

Объяснение. Правильное объяснение феномена полёта было давно уже в XVII – XIX веках, но наука об искусстве летать – аэродинамика – возникла только в первые десятилетие XX века. Отчего птицы, хотя они и тяжелее воздуха, не падают на землю? Дело в том, что в воздухе на нижнюю поверхность их крыльев оказывает подъёмная сила, которая превосходит силу тяжести. Объяснил этот факт известный математик и физик Бернулли. В1738 году в своём труде он вывел закон, носящий его имя. Суть закона Бернулли заключается в том, что с увеличением скорости потока давления на стенки сосуда уменьшается. Действие закона легко наблюдать на опыте.

Объяснение. Возьмём, например, листок бумаги и начнём дуть на него – дальний край бумаги немедленно поднимется, как будто что-то поднимает его. Это «что-то» называется подъёмная сила. Если подъёмная сила больше силы тяжести, листок поднимется. Взлететь мало – надо уметь удержать аэроплан в воздухе. Устойчивость – главная проблема для летающего аппарата тяжелее воздуха. К счастью первые авиаторы имели хотя и смутное, но верное представление об ожидающих опасностях. В 1872 году Пено пришёл к выводу, что для устойчивости нужно хвостовое оперение. В результате придал своим аппаратам хорошую устойчивость.