Проще всего вначале вычислить не работу силы , действующей на газ со стороны внешнего тела (поршня), а работу, которую совершает сила давления газа, действуя на поршень с силой . согласно третьему закону ньютона . модуль силы, действующей со стороны газа на поршень, равен , где p - давление газа, а s - площадь поверхности поршня. пусть газ расширяется изобарно и поршень смещается в направлении силы на малое расстояние . так как давление газа постоянно, то работа газа равна: эту работу можно выразить через изменение объема газа. начальный его объем v1=sh1, а конечныйv2=sh2. поэтому где - изменение объема газа. при расширении газ совершает положительную работу, так как направление силы и направление перемещения поршня .
Значення виштовхувальної сили пропорційно залежить від об'єму тіла, густини рідини або газу, в яке занурене тіло й від прискорення вільного падіння (Fа = ρgV). Отже, порівнюючи чисельні значення густини рідини або газу ми можемо зробити висновок про величину сили Архимеда.
На циліндр занурений у воду буде діяти найбільша виштовхувальна сила (Fа1), так як густина води є більшою за густину олії й гасу (ρводи = 1000 кг/м3)
На циліндр занурений у гас буде діяти найменша виштовхувальна сила (Fа2), бо густина гасу є найменшою, порівняно з густиною олії й води (ρгасу = 800 кг/м3).
Так як густина олії 900 кг/м3 на третій циліндр буде діяти виштовхувальна сила (Fа3), яка буде більшою за Fа2, проте меншою за Fа1.
Запишемо отримані результати у вигляді подвійної нерівності:
Fа1 > Fа3 > Fа2
Объяснение:
Значення виштовхувальної сили пропорційно залежить від об'єму тіла, густини рідини або газу, в яке занурене тіло й від прискорення вільного падіння (Fа = ρgV). Отже, порівнюючи чисельні значення густини рідини або газу ми можемо зробити висновок про величину сили Архимеда.
На циліндр занурений у воду буде діяти найбільша виштовхувальна сила (Fа1), так як густина води є більшою за густину олії й гасу (ρводи = 1000 кг/м3)
На циліндр занурений у гас буде діяти найменша виштовхувальна сила (Fа2), бо густина гасу є найменшою, порівняно з густиною олії й води (ρгасу = 800 кг/м3).
Так як густина олії 900 кг/м3 на третій циліндр буде діяти виштовхувальна сила (Fа3), яка буде більшою за Fа2, проте меншою за Fа1.
Запишемо отримані результати у вигляді подвійної нерівності:
Fа1 > Fа3 > Fа2