Page 115 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Ciało wypływa

Gdy wartość siły ciężkości ciała F c jest mniejsza od wartości siły wyporu F w :
F w
F c < F w
· V · g
d · V · g < d c
Po podzieleniu obu stron równania przez iloczyn V · g otrzymujemy:

d < d c F c
i stwierdzamy:

jeżeli gęstość ciała zanurzonego w cieczy jest mniejsza od gęstości tej cieczy, 4.15 Ciało wypływa
to ciało wypływa na jej powierzchnię.

Ciało pływa częściowo zanurzone
W tym wypadku rozpatrujemy, jakie siły działają na ciało, które wypłynęło na F w
powierzchnię cieczy. Ciało to jest częściowo zanurzone w cieczy, a więc obję-
tość wypartej cieczy równa jest objętości zanurzonej części ciała. Zatem war-
(ciężarowi
tość siły ciężkości ciała F c jest równa wartości siły wyporu cieczy F w F c
cieczy wypartej przez zanurzoną część ciała), ale mniejsza niż w poprzednich
przypadkach, bo zanurzona jest tylko część ciała:
F c = F w
= d · V · g
F c
· g 4.16 Ciało pływa częściowo
F w = d c · V c zanurzone
– objętość cieczy wypartej przez zanurzoną
(gdzie: d c – gęstość cieczy, V c
część ciała).
Porównując prawe strony tych równań, otrzymujemy:
· g
d · V · g = d c · V c
Po podzieleniu obu stron równania przez g otrzymujemy:
d · V = d c · V c
d
Z tego równania wynika proporcja: V c = d c
V
Na jej podstawie możemy powiedzieć, że:

objętość zanurzonej części ciała zależy od tego, ile razy gęstość tego ciała
jest mniejsza od gęstości cieczy, w której pływa to ciało.

Dwa ostatnio omawiane przypadki pozwalają nam wyjaśnić zasady pływania
drewnianej tratwy, łodzi zbudowanych z materiałów o małej gęstości, ponto-
nów i kół ratunkowych oraz zasady pływania człowieka i zwierząt wodnych.
Duże statki, zbudowane ze stali, pływają dzięki temu, że ogromna ich obję-
tość wypełniona jest tylko powietrzem o małej gęstości, co pozwala na zmniej-
szenie całkowitej gęstości pływającego obiektu. Ciężar statku wraz z ładun-
kiem jest zrównoważony siłą wyporu równą ciężarowi wody wypartej przez
zanurzoną część statku.

113