2. Arximed qonuni.
Shunday qilib, Arximed qonuni quyidagicha talqin qilinadi: jism suyuqlikka botirilganda vertikal tashkil etuvchi bosim jism hajmi ichidagi suyuqlikning og‘irligiga teng va og‘irlik markazidan o‘tib, pastdan yuqoriga yo‘nalgan bo‘ladi.
Bu hajmni aniqlash uchun quyidagi qoidadan foydalanamiz: bosim jismi – bu egri siziqli sirt, uning erkin sirtdagi proeksiyasi (yoki erkin sirtning davomi) va vertikal proeksiyalanuvchi tekisliklar bilan cheklangan hajmdir.
4-rasmda bosim jismini aniqlashning ikki holati tasvirlangan. Rasmdan ko‘rinadiki, bosim jismi musbat ham, manfiy (soxta) ham bo‘lishi mumkin ekan.
Shunday qilib, (1.8) formulaga asosan Arximed qonunidagi suyuqlikka botirilgan jismga ta’sir etuvchi ko‘taruvchi kuch (Arximed kuchi, Fn) quyidagicha hisoblanadi: Fn = Vm , bunda Vm - jism siqib chiqargan suyuqlik hajmi.
Arximed kuchi og‘irlik kuchi ta’siriga qarama-qarshi yo‘nalgan, uning ta’sir chizig‘i suyuqlikka botirilgan jism bo‘lagi hajmi egallab turgan suyuqlik hajmining og‘irlik markazi orqali o‘tadi va u jismning og‘irlik markazi qayerda (suyuqlik uchida yoki undan tashqarida) ekanligidan
bog‘liq emas. Gazga botirilgan qattiq jismga ham Arximed kuchi ta’sir etadi, ammo gaz zichligining juda kichik bo‘lganligi sababli u jism hajmiga va suyuqliklardagi siqib chiqaruvchi kuchga nisbatan juda kichik.
4-rasm. Bosim jismini aniqlashning sxemasi.
|
Arximed qonuniga asoslangan holda
jismning suzish shartini keltirib chiqarish mumkin: agar jismning o‘rtacha zichligi suyuqlik zichligidan kam bo‘lsa, u holda jismning bir qismi suyuqlik yuziga qalqib chiqadi.
Agar suyuqlikka botirilgan jism sirti suyuqlik bilan to‘la o‘ralgan bo‘lsagina Arxi- med qonuni kuchga ega, aks holda, masalan,
jism idish tubiga cho‘kkanda Arximed qonuni
|
o‘rinli bo‘lmay qoladi, chunki ko‘taruvchi kuch yo‘qoladi. Shuning uchun, masalan, okean tubiga o‘tirgan suv osti kemasi cho‘kadi.
Arximed qonuni asosida qurilgan asboblar: areometr - suyuqlik zichligini, laktometr – sut yog‘liligini, spirtometr – spirt konsentratsiyasini o‘lchovchi asboblar va hokazo.
Qurilish amaliyotida bu qonunning qo‘llanilishi, masalan, 5- rasmda suv shimgan tuproqdagi yer osti rezervuarining suzishi tasvirlangan, bu rasmda ko‘rsatilgan rezervuar tuproq suvi sathidan pastda joylashgan. Rasmdan ko‘rinadiki, idish suvga botirilgan qismi hajmiga teng suv hajmini siqib chiqaradi va Fп Arximed kuchini paydo qiladi. Agar Fп kuch rezervuarning sof og‘irligi Gр dan katta bo‘lsa, u holda qurilma yuzaga qalqib chiqadi.
Tekis sirt. Bu holni yuqoridagining xususiy holi deb qarash mumkin, ammo undanda qulayroq munosabatni olish mumkin. Haqiqatan ham, bosim kuchi uchun umumiy ifoda ko‘rinishida ifodalanadi, ammo sirt tekis bo‘lganligi uchun uning hamma nuqtalari normali orientatsiyasi
bir xil bo‘lib qolaveradi va natijada
F gnhverS . (1.9) Bu (1.9) formuladan kelib chiqadiki, F -
devorga normal bo‘yicha yo‘nalgan, shuning
uchun quyidagi tenglikni yoza olamiz:
F ghverS . (1.10)
5-rasm. Arximed qonuniga oid sxema.
Natijada tekis sirtdagi bosim kuchi sirt yuza- sining shu sirt og‘irlik markazidagi gidrostatik bosim bilan ko‘paytmasiga teng bo‘ladi.
Shuni ta’kidlash lozimki, sirtdagi bosim kuchini aniqlashga bog‘liq masalalar gidrotexnik amaliyotda keng qo‘llaniladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |