1. Forza galleggiante:
* Questa è la forza verso l'alto esercitata da un fluido su un oggetto immerso in esso. È ciò che fa fluttuare le cose.
* Agisce nella direzione opposta della gravità.
2. Fluido spostato:
* Quando un oggetto viene immerso in un fluido, spinge parte del fluido. La quantità di fluido che viene spostato è il "fluido spostato".
* Il volume del fluido spostato è uguale al volume della porzione sommersa dell'oggetto.
3. Peso del fluido spostato:
* Il peso del fluido spostato è determinato dalla sua densità e volume.
* La densità è la massa per unità di volume del fluido.
La relazione chiave:
Il principio di Archimede afferma che la forza galleggiante su un oggetto è uguale al peso del fluido spostato. Questo può essere espresso matematicamente come:
forza galleggiante (FB) =peso del fluido spostato (WDF)
wdf =densità del fluido (ρ) * volume del fluido spostato (vd) * accelerazione dovuta alla gravità (g)
Pertanto, fb =ρ * vd * g
Implicazioni:
* Floating: Se la forza galleggiante è maggiore del peso dell'oggetto, l'oggetto galleggerà.
* Affondamento: Se il peso dell'oggetto è maggiore della forza galleggiante, l'oggetto affonderà.
Esempio:
Immagina un blocco di legno che galleggia in acqua. Il blocco sposta una certa quantità di acqua (il volume della porzione sommersa). Il peso di quell'acqua spostata è uguale alla forza galleggiante che agisce sul blocco. Poiché il blocco è fluttuante, la forza galleggiante è uguale al peso del blocco, mantenendolo a galla.
In sostanza, il principio di Archimede ci dice che la galleggiabilità di un oggetto dipende dalla densità del fluido che si sposta, non dalla densità dell'oggetto stesso.
