Արքիմեդի օրենք

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Մարմինը լողում է, եթե Արքիմեդի ուժը հավասարակշռում է մարմնի ծանրության ուժին:

Արքիմեդի օրենքը. Հեղուկի կամ գազի մեջ ընկղմված մարմնի վրա ազդում է դուրս մղող մի ուժ, որն ուղղված է ուղղաձիգ դեպի վեր, հավասար է մարմնի արտամղած հեղուկի կամ գազի կշռին և կիրառված է դուրս մղվող մարմնի ծանրության կենտրոնին: Այդ ուժի մեծությունը որոշվում է մարմնի վրա գործադրված ճնշման ուժերի տարբերությամբ։ Եթե դուրս մղող ուժը փոքր է մարմնի կշռից, ապա մարմինը սուզվում է, իսկ եթե հավասար է՝ լողում է հեղուկում։ Եթե դուրս մղող ուժը մեծ է մարմնի կշռից, մարմինը դուրս է մղվում այնքան ժամանակ, մինչև որ նրա ընկղմված մասի արտամղած հեղուկի կշիռը հավասարվում է դուրս մղող ուժին։

FA= pgV

որտեղ՝ ρ-ն հեղուկի (գազի) խտությունն է, g-ն՝ ազատ անկման արագացումը, V-ն՝ սուզված մասի ծավալը։ Հեղուկի մեջ գտնվող ցանկացած մարմնի վրա ազդում է երկու ուժ՝ ուղղաձիգ դեպի վեր ուղղված դուրս հրող FԱ ուժը (արքիմեդյան կամ Արքիմեդի ուժ) և ուղղաձիգ դեպի ներքև ուղղված Fծ ծանրության ուժը։ Եթե այդ ուժերը հավասար են՝

Fծ=FԱ,

ապա մարմինը հավասրակշռության վիճակում է։ Այս հավասարությանն արտահայտում է մարմնի լողալու պայմանը։ Որպեսզի մարմինը լողա, անհրաժեշը է, որ նրա վրա ազդող ազդող ծանրության ուժը հավասառակշռի դուրս հրող (արքիմեդյան) ուժով։ Մարմինների լողալու պայմանը կարելի ներկայացնել է ներկայացնել այլ տեսքով։ Արքիմեդյան ուժը կարելի է ներկայացնել հետևյալ տեսքով.

FԱհVհg

Համանման ձևով կարելի է ներկայացնել նաև մարմնի վրա ազդող ծանրության ուժը։ Մենք գիտենք, որ Fծ=mg, որտեղ m-ն մարմնի զանգվածն է, որը հավասար է մարմնի խտության և նրա ծավալի արտադրյալին՝ m=ρV, ուստի

Fծ=ρVg:

Արքիմեդյան և ծանրության ուժերի արտահայտությունները տեղադրենք Fծ=FԱ հավասարության մեջ.

ρVg=ρհVհg

Հավասարության երկու մասերը բաժանելով g-ի վրա՝ կստանանք մարմինների լողալու պայմանը նոր տեսքով՝

ρV=ρհVհ։