Зако́н Архиме́да — один из законов статики жидкостей (гидростатики) и газов (аэростатики): на тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу объёма жидкости или газа, вытесненного частью тела, погружённой в жидкость или газ. Закон открыт Архимедом в III веке до н. э. Выталкивающая сила также называется архимедовой или гидростатической подъёмной силой[1][2].
Почему корабли не тонут?
Корабль сделан из металла, плотность которого больше плотности воды. И, по идее, он должен тонуть. Но дело в том, что корпус корабля заполнен воздухом, поэтому общая плотность судна оказывается меньше плотности воды, и сила Архимеда выталкивает его на поверхность. Если корабль получит пробоину, то пространство внутри заполнится водой — следовательно, общая плотность корабля увеличится. Судно утонет.
В подводных лодках есть специальные резервуары, которые заполняют водой или сжатым воздухом. Если нужно уйти на глубину — водой, если подняться — сжатым воздухом. Рыбы используют такой же принцип в плавательном пузыре — наполняют его воздухом, чтобы подняться наверх.
Человеку, чтобы не утонуть, тоже достаточно набрать в легкие воздух и не двигаться — вода будет выталкивать тело на поверхность. Именно поэтому важно не тратить силы и кислород в легких на панику и борьбу, а расслабиться и позволить физическим законам сделать все за нас.
Формула архимедовой силы для жидкости:
FАрх = ρжgVпогр
ρж — плотность жидкости[кг/м3]
Vпогр — объем погруженной части тела [м3]
g — ускорение свободного падения [м/с2]
На планете Земля g = 9,8 м/с 2.
обьем озера: V=10 м·24 км²=10 м·24 000 000 м²=240 000 000 м³ = 24·10⁷ м³.
масса кристаллика: m=10 мг= 0,001 г.
обьем воды в мензурке: V'= 100 см³=0,0001м³.
количество вещества NaCl: v=m/M=0,001 г/58,5г/моль=0,0000171 моль=1,71·10⁻⁵ моль.
число молекул NaCl: N=v·Na=1,71·10⁻⁵ моль·6,02·10²³=1,03·10¹⁹ молекул.
число ионов Na⁺ равно числу молекул NaCl, ведь в этой молекуле нет индексов.
а в мензурке у нас будет во столько раз меньше ионов, чем в озере, во сколько раз обьем озера больше обьема воды в мензурке. можно записать пропорцию:
24·10⁷ м³ - 0,0001м³
1,03·10¹⁹ ионов - х отсюда х=1,03·10¹⁹·0,0001м³÷24·10⁷ м³≈4 288 ионов.
