Суу астында жүрүүчү күч жана тартылуу күчү
Бул салыштыруу тартылуу күчүнүн ылдый карай тартылуу күчү менен калкып жүрүү күчүнүн өйдө карай түртүү күчүнүн ортосундагы динамикалык өз ара аракеттенүүнү изилдейт. Тартылуу күчү бардык затка масса менен таасир этсе, калкып жүрүү күчү - бул суюктуктардын ичинде пайда болгон өзгөчө реакция, ал басым градиенттери менен пайда болот, бул объектилердин тыгыздыгына жараша калкып, чөгүп же нейтралдуу тең салмактуулукка жетишүүсүнө мүмкүндүк берет.
Көрүнүктүү нерселер
- Суюктукта калкып жүрүү - бул тартылуу күчүнүн суюктукка тийгизген түздөн-түз натыйжасы.
- Гравитациялык күч нерсени ылдый тартат, ал эми калкып жүрүүчү күч аны өйдө түртөт.
- Эгерде нерсенин тыгыздыгы суюктуктун тыгыздыгынан чоң болсо, ал чөгөт.
- Нөлдүк тартылуу күчүндө суюктуктардын басым градиенттери жок болгондуктан, калкып жүрүү жөндөмү жоголот.
Суу астында жүрүүчү күч эмне?
Жарым-жартылай же толугу менен чөмүлгөн нерсенин салмагына каршы турган суюктук тарабынан өйдө карай багытталган күч.
- Белгиси: Fb же B
- Булак: Суюктуктун басымынын айырмачылыктары
- Багыт: Ар дайым вертикалдуу түрдө жогору карай
- Негизги теңдеме: Fb = ρVg (Тыгыздык × Көлөм × Тартылуу күчү)
- Чектөө: Суюк чөйрөнүн катышуусунда гана бар
Тартылуу күчү эмне?
Жерде көбүнчө салмак катары сезилген эки массанын ортосундагы тартылуу күчү.
- Белгиси: Fg же W
- Булак: Масса жана аралык
- Багыты: Тик ылдый (Жердин борборуна карай)
- Негизги теңдеме: Fg = mg (Масса × Тартылуу күчү)
- Чектөө: Каражатына карабастан, бардык маселелер боюнча иш-аракет кылат
Салаштыруу таблицасы
| Мүмкүнчүлүк | Суу астында жүрүүчү күч | Тартылуу күчү |
|---|---|---|
| Күчтүн багыты | Тик өйдө карай (Жогору карай) | Тик ылдый карай (салмак) |
| Объекттин массасына көз карандыбы? | Жок (жылдырылган суюктуктун массасына жараша болот) | Ооба (массага түз пропорционалдуу) |
| Орточо талап кылынат | Суюктукта (суюктук же газ) болушу керек | Вакуумда же каалаган чөйрөдө иштей алат |
| Тыгыздыкка таасир этеби? | Ооба (суюктуктун тыгыздыгына жараша болот) | Жок (тыгыздыгынан көз карандысыз) |
| Келип чыгышынын табияты | Басым градиентинин күчү | Негизги тартылуу күчү |
| Нөлдүк G жүрүм-туруму | Жоголот (басым градиенти жок) | Бар бойдон калат (өз ара тартылуу катары) |
Толук салыштыруу
Өйдө жана төмөн тартылуулардын келип чыгышы
Гравитациялык күч – бул Жердин массасы объектини борборуна тарткан фундаменталдык өз ара аракеттенүү. Бирок, калкып жүрүүчү күч – бул фундаменталдык күч эмес, суюктукка таасир этүүчү тартылуу күчүнүн экинчи даражадагы таасири. Гравитация суюктуктун тереңирээк, тыгызыраак катмарларын катуураак тарткандыктан, ал басым градиентин түзөт; сууга чөккөн объектинин түбүндөгү жогорку басым аны жогору карай түртөт, үстүнкү жагындагы төмөнкү басым аны ылдый түрткөнгө караганда күчтүүрөөк.
Архимеддин принциби жана салмагы
Архимеддин принциби боюнча, өйдө карай калкып чыгуу күчү объект жылдырган суюктуктун салмагына барабар. Бул 1 литрлик блокту сууга салсаңыз, ал 1 литр суунун салмагына барабар өйдө карай күчкө ээ болот дегенди билдирет. Ошол эле учурда, блоктун өзүнүн тартылуу күчү анын өзүнүн массасына гана көз каранды, ошондуктан коргошун блок чөгүп кетет, ал эми ошол эле өлчөмдөгү жыгач блок калкып жүрөт.
Флотацияны жана чөгүп кетүүнү аныктоо
Нерсенин көтөрүлүшү, чөгүшү же калкып турушу жалпы күчкө — бул эки вектордун айырмасына — көз каранды. Эгерде тартылуу күчү калкып жүрүү күчүнөн күчтүү болсо, анда ал чөгөт; эгер калкып жүрүү күчүнөн күчтүү болсо, анда ал жер бетине чыгат. Эки күч тең салмактуу болгондо, ал нейтралдуу калкып жүрүүгө жетишет, бул абалды суу астында жүрүүчү кемелер жана скуба-дайверлер тереңдикти күч жумшабай кармап туруу үчүн колдонушат.
Айлана-чөйрөгө көз карандылык
Гравитациялык күч объект абада, сууда же вакуумда болгонуна карабастан, белгилүү бир жерде туруктуу болот. Суу астында жүрүү күчү айлана-чөйрөгө абдан көз каранды; мисалы, объект туздуу океан суусунда таза көл суусуна караганда алда канча көп калкып жүрөт, анткени туздуу суу тыгызыраак. Вакуумда калкып жүрүү күчү толугу менен жок болот, анткени басымды камсыз кылган суюктук молекулалары жок.
Артыкчылыктары жана кемчиликтери
Суу астында жүрүүчү күч
Артыкчылыктары
- +Деңиз транспортун камсыз кылат
- +Башкарылуучу көтөрүлүүгө мүмкүндүк берет
- +Көрүнгөн салмакты азайтат
- +Суудагы тартылуу күчүн компенсациялайт
Конс
- −Суюк чөйрөнү талап кылат
- −Суюктуктун температурасына таасир этет
- −Вакуумда жок болуп кетет
- −Объекттин көлөмүнө жараша болот
Тартылуу күчү
Артыкчылыктары
- +Структуралык туруктуулукту камсыз кылат
- +Универсалдуу жана туруктуу
- +Атмосфераны ордунда кармап турат
- +Планетанын орбиталарын башкарат
Конс
- −Объектилердин кулашына алып келет
- −Жүктүн салмагын чектейт
- −Аны жеңүү үчүн энергия талап кылынат
- −Бийиктикке жараша бир аз өзгөрөт
Жалпы каталар
Суу астында жүрүү жөндөмү чындыгында калкып жүргөн нерселерге гана таасир этет.
Суюктукка чөккөн ар бир нерсе, ал тургай чөгүп кеткен оор нерселер да, калкып жүрүүчү күчкө дуушар болот. Чөккөн якорь океандын түбүндө кургактыкка караганда жеңилирээк болот, анткени суу дагы эле өйдө карай кандайдыр бир колдоо көрсөтүп турат.
Суу астында тартылуу күчү жок.
Суу астында тартылуу күчү кургактагыдай эле күчтүү. Сүзүп жүргөндө "салмаксыздык" сезими тартылуу күчүнүн жоктугунан эмес, тартылуу күчүнө каршы турган калкып жүрүүчү күчтөн келип чыгат.
Суу астында жүрүү күчү – бул тартылуу күчү сыяктуу көз карандысыз фундаменталдык күч.
Суу астында жүрүү – бул тартылуу күчүн талап кылган туунду күч. Тартылуу күчү суюктукту ылдый тартып, басым жаратпаса, нерселерди артка түртүү үчүн өйдө карай басым айырмасы болмок эмес.
Эгер сиз суу астынын тереңине кирсеңиз, басымдан улам калкып жүрүүчү күч жогорулайт.
Кысылбаган нерсе үчүн, калкып жүрүүчү күч тереңдикке карабастан туруктуу бойдон калат. Тереңдеген сайын жалпы басым жогоруласа да, нерсенин үстүнкү жана астыңкы бөлүктөрүнүн ортосундагы басымдын *айырмасы* ошол бойдон калат.
Көп суралуучу суроолор
Космосто калкып жүрүү же нөлдүк тартылуу күчү менен эмне болот?
Эгерде болоттун тыгыздыгы суудан оор болсо, эмне үчүн оор болот кемелери калкып жүрөт?
Шар абада калкып жүрөбү?
"Көрүнүүчү салмак" кантип эсептелет?
Температура бир нерсенин канчалык жакшы калкып жүрүшүнө таасир этеби?
Оң, терс жана нейтралдуу калкып жүрүүнүн ортосунда кандай айырма бар?
Эмне үчүн кээ бир адамдар башкаларга караганда жакшыраак сүзүшөт?
Суу астында жүрүүчү кемелер өздөрүнүн калкып жүрүүсүн кантип башкарышат?
Туздуу суу нерселердин калкып жүрүшүн жакшыртабы?
Катуу нерседе объект калкып жүрө алабы?
Чыгарма
Кандайдыр бир массанын салмагын же орбиталык кыймылын эсептөөдө тартылуу күчүн тандаңыз. Океандагы кемелер же атмосферадагы ысык аба шарлары сыяктуу суюктуктардын же газдардын ичиндеги объектилердин кандайча иштээрин талдоодо калкып жүрүүчү күчтү тандаңыз.
Тиешелүү салыштыруулар
Атайын салыштырмалуулук теориясы жана жалпы салыштырмалуулук теориясы
Бул салыштыруу Альберт Эйнштейндин революциялык эмгегинин эки түркүгүн талкалап, атайын салыштырмалуулук теориясы кыймылдагы объектилер үчүн мейкиндик менен убакыттын ортосундагы байланышты кандайча кайрадан аныктаганын, ал эми жалпы салыштырмалуулук теориясы бул түшүнүктөрдү кеңейтип, тартылуу күчүнүн фундаменталдык мүнөзүн ааламдын өзүнүн ийрилиги катары түшүндүрөт.
Атом жана молекула
Бул деталдуу салыштыруу элементтердин бирдиктүү фундаменталдык бирдиктери болгон атомдор менен химиялык байланыш аркылуу пайда болгон татаал түзүлүштөр болгон молекулалардын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал алардын туруктуулугундагы, курамындагы жана физикалык жүрүм-турумундагы айырмачылыктарын баса белгилеп, студенттерге жана илим ышкыбоздоруна зат жөнүндө негизги түшүнүк берет.
Басым vs Стресс
Бул салыштыруу бетке перпендикуляр түрдө колдонулган тышкы күч болгон басым менен тышкы жүктөмдөргө жооп катары материалдын ичинде пайда болгон ички каршылык болгон чыңалуунун ортосундагы физикалык айырмачылыктарды деталдуу түрдө баяндайт. Бул түшүнүктөрдү түшүнүү курулуш инженериясы, материал таануу жана суюктук механикасы үчүн абдан маанилүү.
Борбордон чегинүүчү күч vs Борбордон чегинүүчү күч
Бул салыштыруу айлануу динамикасында борбордон чегинүүчү жана борбордон чегинүүчү күчтөрдүн ортосундагы негизги айырмачылыкты тактайт. Борбордон чегинүүчү күч – бул объектини өз жолунун борборуна тарткан чыныгы физикалык өз ара аракеттешүү болсо, борбордон чегинүүчү күч – бул айлануучу эталондук системанын ичинде гана пайда болгон инерциялык "көрүнүп турган" күч.
Вакуум vs аба
Бул салыштыруу вакуум — затсыз чөйрө — менен Жерди курчап турган газ аралашмасы болгон абанын ортосундагы физикалык айырмачылыктарды изилдейт. Анда бөлүкчөлөрдүн бар же жок экендиги илимий жана өнөр жайлык колдонмолордо үндүн өтүшүнө, жарыктын кыймылына жана жылуулуктун өтүшүнө кандай таасир этери кеңири баяндалат.