Механика сплошных сред. Семенов М.В - 20 стр.

20                                              Ìåõàíèêà ñïëîøíûõ ñðåä
ùàåìûìè íà äðóãóþ ÷àøêó âåñîâ. Íèæíèé çàêðûòûé öèëèíäð ïîìåùàåòñÿ â
âûñîêèé ñòàêàí, â êîòîðûé íàëèâàåòñÿ âîäà äî òåõ ïîð, ïîêà îíà íå íàêðîåò
âåñü íèæíèé öèëèíäð. Ðàâíîâåñèå âåñîâ ïðè ýòîì çà ñ÷åò ïîÿâëåíèÿ âûòàëêè-
âàþùåé ñèëû íàðóøàåòñÿ, ò.å. ïîãðóæåííûé öèëèíäð “òåðÿåò â âåñå”. Çàòåì
âåðõíåå “âåäåðêî”, íàõîäÿùååñÿ âûøå óðîâíÿ âîäû â ñòàêàíå, çàïîëíÿåòñÿ
äîâåðõó âîäîé, ïîñëå ÷åãî ðàâíîâåñèå âåñîâ âîññòàíàâëèâàåòñÿ. Ýòî ãîâîðèò î
òîì, ÷òî “òåëî, ïîãðóæåííîå â æèäêîñòü, òåðÿåò â ñâîåì âåñå ñòîëüêî, ñêîëüêî
âåñèò âûòåñíåííàÿ èì âîäà”, ò.å. ÷òî ñïðàâåäëèâ çàêîí Àðõèìåäà â ñâîåé îðèãè-
íàëüíîé ôîðìóëèðîâêå.
       2) äåìîíñòðàöèÿ ïî Ýéõåíâàëüäó íà âåñàõ ñ ãèäðîñòàòè÷åñêèì âçâåøèâàíèåì.
       Îäíèì èç ñòàíäàðòíûõ ìåòîäîâ îïðåäåëåíèÿ îáúåìà è ïëîòíîñòè òåë
ñëîæíîé ôîðìû ÿâëÿåòñÿ ãèäðîñòàòè÷åñêîå âçâåøèâàíèå, îñíîâàííîå íà çàêîíå
Àðõèìåäà. Ïðèíöèï òàêèõ èçìåðåíèé ìîæíî ïðîäåìîíñòðèðîâàòü ñëåäóþùèì
îáðàçîì. Âîçüìåì â êà÷åñòâå èññëåäóåìîãî òåëà, íàïðèìåð, 100-ãðàììîâóþ ãèðüêó
                                                    èç ñòàíäàðòíîãî íàáîðà ðàç-
                                                    íîâåñîâ. Ïîìåñòèì åå íà îäíó
                                                    ÷àøêó âåñîâ, à íà äðóãóþ ïî-
                                                    ñòàâèì âòîðóþ òàêóþ æå
                                                    ãèðüêó. Âåñû ïðè ýòîì áóäóò
                                                    óðàâíîâåøåíû, ò.å. ìàññà
                                                    ãèðüêè ðàâíà 100 ã. Ïîä ÷àø-
                                                    êîé âåñîâ, íà êîòîðîé íàõî-
                                                    äèòñÿ èññëåäóåìàÿ ãèðüêà,
                                                    ïîñòàâèì ñòàêàí ñ äèñòèëëè-
                                                    ðîâàííîé âîäîé, ïëîòíîñòü
                                                    êîòîðîé èçâåñòíà è ñîñòàâëÿ-
                                                    åò îêîëî 1 ã/ñì3, è îïóñòèì
                                                    ãèðüêó â âîäó íà òîíêîé ïðî-
                                                    âîëîêå, ïðèêðåïëåííîé ê
                                                    ÷àøêå. Ðàâíîâåñèå âåñîâ íà-
                                                    ðóøèòñÿ (ðèñ. 2.5.2), è åãî
                  Ðèñ.2.5.2.                        ìîæíî âîññòàíîâèòü, äîáàâèâ
                                                    íà äàííóþ ÷àøêó ðàçíîâåñû.
                                                     äàííîì ñëó÷àå îêàçûâàåòñÿ,
                                                    ÷òî èõ ìàññà ñîñòàâëÿåò îêîëî
                                                    11,2 ã, ò.å. îáúåì ãèðüêè ðàâåí
                                                    11,2 ñì3. Òàêèì îáðàçîì, ïëîò-
                                                    íîñòü ãèðüêè ðàâíà 100/11,2 ≈
                                                    8,9 ã/ñì3 – ýòî ïëîòíîñòü ëàòó-
                                                    íè, èç êîòîðîé èçãîòîâëåíà
                                                    ãèðüêà.
                                                             3) “ïðèñàñûâàíèå”
                                                    òåëà êî äíó ñîñóäà.
                                                             Âûòàëêèâàþùàÿ ñèëà
                                                    (ñèëà Àðõèìåäà) äåéñòâóåò íà
                                                    òåëî, ïîãðóæåííîå â æèä-
                                                    êîñòü, òîëüêî â òîì ñëó÷àå,
                   Ðèñ.2.5.3.                       åñëè æèäêîñòü îêðóæàåò òåëî
                                                    ñî âñåõ ñòîðîí, â òîì ÷èñëå è