Siła wyporu a siła grawitacji
Siła grawitacji i siła wyporu to dwie ważne siły natury, które pomagają w statyki i dynamice ciał. Siły te odgrywają kluczową rolę w dziedzinach takich jak inżynieria morska, astronomia, fizyka i wiele innych. Niezbędne jest jasne zrozumienie zarówno siły grawitacji, jak i siły wyporu, aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach. W tym artykule omówimy, czym jest siła grawitacji i siła wyporu, ich definicje, podobieństwa między tymi dwoma siłami, zastosowania tych dwóch i wreszcie różnicę między siłą grawitacji a siłą wyporu.
Co to jest siła wyporu?
Wyporność to siła skierowana ku górze wywierana przez płyn na obiekt. Ciśnienie statycznego płynu zależy tylko od głębokości punktu, w którym mierzone jest ciśnienie, przyspieszenia grawitacyjnego i gęstości płynu. Traktując pozostałe dwa jako stałe, ciśnienie zależy tylko od głębokości. Im głębszy punkt, tym wyższe ciśnienie. Jest to proporcjonalność liniowa. Oznacza to, że każdy przedmiot umieszczony w płynie będzie czuł różnicę ciśnień na górze i na dole. Dolne ciśnienie, które jest wyższe niż górne, będzie próbowało wypchnąć obiekt w górę. Nazywa się to siłą wyporu. Ponieważ siła wyporu jest równa lub wyższa niż waga obiektu, obiekt nie będzie opadał. Jeśli ciężar przedmiotu jest większy niż siła wyporu, obiekt tonie. Nawet jeśli ciśnienie różni się w zależności od wysokości,różnica ciśnień dla określonej różnicy wysokości będzie taka sama w całym płynie. Oznacza to, że siła wyporu nie zmienia się w zależności od położenia obiektu w płynie.
Co to jest siła grawitacji?
Sir Isaac Newton był pierwszą osobą, która sformułowała grawitację. Ale przed nim Johannes Kepler i Galileo Galilei położyli mu podwaliny pod sformułowanie grawitacji. Słynne równanie F = GM 1 M 2 / r 2podaje siłę siły grawitacji, gdzie M1 i M2 to obiekty punktowe, a r to przemieszczenie między dwoma obiektami. W rzeczywistych zastosowaniach mogą to być normalne obiekty o dowolnym wymiarze, a r to przemieszczenie między środkami ciężkości. Siła grawitacji jest traktowana jako działanie na odległość. Stwarza to problem luki czasowej między interakcjami. Można to pominąć, stosując koncepcję pola grawitacyjnego. Siła grawitacji przyciąga tylko obiekt. Nie ma odpychania w polach grawitacyjnych. Siła grawitacji działająca na obiekt przez Ziemię jest również nazywana ciężarem obiektu na ziemi. Grawitacja jest wzajemną siłą. Siła wywierana przez obiekt A na obiekt B jest taka sama, jak siła wywierana przez obiekt B na obiekt A.
Jaka jest różnica między siłą grawitacji a siłą wyporu?
• Siły grawitacyjne działają w dowolnym medium. Siły wyporu występują tylko w płynach.
• Siły wyporu są odpychające. Występuje odpychanie między przedmiotem a płynem. Siły grawitacyjne zawsze przyciągają się wzajemnie.
