Закон Архимеда

Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесненной им жидкости.

Закон Архимеда — один из фундаментальных законов гидростатики, сформулированный древнегреческим ученым Архимедом в III веке до н. э. Он гласит: на тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости (или газа) в объёме погружённой части тела.

Эта сила называется силой Архимеда (или выталкивающей силой). Математически её можно записать так:

FA=ρ⋅g⋅V,

где ρ — плотность жидкости (газа), g — ускорение свободного падения (≈9,8 м/с²), V — объём погружённой части тела.

Из закона вытекает важное практическое следствие: если плотность тела меньше плотности жидкости, оно всплывает (например, дерево в воде); если больше — тонет (камень); если равна — находится в равновесии внутри жидкости (подводная лодка в состоянии нейтральной плавучести).

Закон Архимеда объясняет множество явлений: плавание кораблей и льдин, полёт воздушных шаров (здесь газом является воздух, а тело — шар с гелием или горячим воздухом), работу ареометров (приборов для измерения плотности жидкостей) и даже поведение рыб, регулирующих свою плавучесть с помощью плавательного пузыря.

На практике закон учитывают при проектировании судов, подводных лодок, спасательных жилетов, а также в гидротехнике. Интересно, что точно такой же закон справедлив и для газов — именно он позволяет подниматься в небо дирижаблям и воздушным шарам.

Легенда гласит, что Архимед открыл этот закон, когда принимал ванну и заметил, что вода вытесняется его телом. Учёный, обрадовавшись, выбежал голым на улицу с криком «Эврика!» («Нашёл!»). С тех пор этот закон остаётся одним из краеугольных камней физики.