Mehanika fluida

Uzgon i Arhimedov zakon

Sila uzgona

Sila uzgona je sila koju tijela osjećaju u fluidu i ona ih čini "lakšima". To je sila koja uvijek djeluje prema gore, suprotno od sile teže i ona je po iznosu jednaka:

\( F_ u = \rho g V_{ur} \)
Flowers

\(\rho \) je gustoća fluida u koji je tijelo uronjeno, a \(V_{ur}\;\) je volumen dijela tijela koji je uronjen u taj fluid. Kada je tijelo u potpunosti uronjeno u fluid, tada je uronjeni dio volumena u formuli jednak ukupnom volumenu tijela. Kada tijelo pluta na površini fluida, silu težu izjednačavamo sa silom uzgona samo na određeni (uronjeni) dio volumena.

Arhimedov zakon

Kada je tijelo uronjeno potpuno ili djelomično uronjeno u tekućinu, težina istisnute tekućine jednaka je težini dijela tijela koje je u nju uronjeno. Ta je težina jednaka i sili uzgona koja djeluje na tijelo. Ovo je prvi otkrio starogrčki znanstvenik Arhimed pa je po njemu zakon nazvan Arhimedov zakon.

Tijelo uronjeno u fluid

Tijelo uronjeno u tekućinu može zauzeti tri položaja: plutanje na površini, plivanje u tekućini ili potonuće na dno tekućine.

Flowers

Svaki od položaja opisan je omjerom sile teže i sile uzgona na tijelo:

1. Ako tijelo izranja na površinu tekućine, sila uzgona na potpuno uronjeno tijelo je veća nego sila teža, tj. gustoća tijela je manja od gustoće tekućine.

2. Ako tijelo pliva u tekućini bez da tone ili izranja, tada je sila uzgona na cijeli volumen toga tijela jednaka sili teži, tj. gustoća tijela je jednaka gustoći tekućine.

3. Ako tijelo tone u tekućini, sila uzgona je manja od sile teže, tj. tijelo ima veću gustoću od gustoće tekućine.

Zadatci s državne mature:

Uzgon i Arhimedov zakon

Zadatak 1 - ljeto
Zadatak 2 - ljeto