Увеличится ли сила Архимеда в суспензии?
Если мы погрузим тело не в однородную жидкость, а в более плотную суспензию твердого материала в жидкости, увеличится ли сила Архимеда действующая на погруженное тело или нет? Например, сравнить воду и суспензию мела в воде.
Ответы (2):
Мел тяжелее воды, плотность суспензии больше плотности воды, архимедова сила действующая на тело, находящееся в суспензии, больше, чем эта сила в случае, когда тело находится в чистой воде.
Сила Архимеда имеет также название гидростатической подъёмной силы и объясняется разностью давлений на нижнюю и верхнюю части тела. В википедии по той ссылке, которую я привёл всё подробно описывается.
Сомневаться в том, что суспензия имеющая бОльшую плотность, чем чистая жидкость, создаёт и бОльшее давление не приходится. По сути давление - это суммарный импульс от ударов молекул по поверхности. В случае суспензии кроме молекул имеем ещё и мелкие частицы, которые не хуже молекул движутся (броуновское движение). Они также будут передавать свой импульс поверхности тела.
Закон Архимеда гласит:
На тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объёме тела.
Под телом в этом определении понимается та его часть, которая находится именно в жидкости, а не над ней.
Суспензия мела в воде имеет большую плотность, чем просто вода. А сила Архимеда через плотность и объем равна :
F=rvg,
где r-плотность жидкости
v-объем той части тела, которая погружена в жидкость.
g-ускорение свободного падения.
Если тело плавает, то выталкивающие силы и в воде, и в суспензии равны, ведь Архимедова сила равна силе тяжести самого тела, которая постоянна. Просто тело в воде погружается несколько больше, чем в более плотной суспензии.
Если тело утонуло, то есть достигло дна, то Архимедова сила в суспензии по величине больше, чем Архимедова сила в воде, ведь плотность суспензии больше, чем плотность воды (F= rvg), а объёмы погружения ( вытесненной воды или суспензии) равны объёму всего тела.