როგორ ქმნის სითხის წნევის განსხვავებები ბუზიანს?

ყველა სითხე სითხეა, მაგრამ საინტერესოა, რომ ყველა სითხე არ არის სითხე. ყველაფერი, რაც შეიძლება შემოვა, მაგალითად, გაზი, არის სითხე და შეუძლია შექმნას გამაძლიერებელი ძალა. ფუჟირება გამოწვეულია მაშინ, როდესაც ობიექტის ქვეშ უფრო მაღალი წნევის არეები ზემო წნევის არეებისკენ იწევს ზევით. ამბიციური ძალის რაოდენობა, რომელსაც სითხე ახდენს, განისაზღვრება ობიექტის მოცულობით და არქიმედეს პრინციპის შესაბამისად.

სანამ გაიგებთ, თუ როგორ შეიძლება გავლენა მოახდინოს სითხის წნევის სხვაობებმა ფლოვანობაზე, პირველ რიგში უნდა გესმოდეთ, თუ როგორ მოქმედებს წნევა სითხეებში. პასკალის პრინციპში ნათქვამია, რომ როდესაც ზეწოლა შეიცვლება დახურულ სისტემაში ნებისმიერ ადგილას, ეს წნევის ცვლილება თანაბრად იგრძნობა ამ სისტემის ყველა წერტილში და ყველა მიმართულებით. ეს პრინციპი არის ის, რაც ჰიდრავლიკური სისტემების მუშაობის საშუალებას იძლევა. ის ასევე გვკარნახობს, რომ სითხის სხეულში, სადაც არ არსებობს რაიმე დამატებითი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს ზეწოლაზე, წნევა დარჩება მუდმივი და თანაბარი. დედამიწაზე, როგორც წესი, არსებობს სულ მცირე ერთი ძალა, რომელიც იწვევს სითხის წნევის შეცვლას და ეს ძალაა სიმძიმე.

გრავიტაცია მიემართება ქვევით ყველაფერზე, რასაც აქვს მასა. ამიტომ, როდესაც გრავიტაცია მიედინება ქვემოთ სითხის სხეულზე, სითხის წონა სხეულის ზედა ნაწილებში დააგროვეთ სითხე ქვედა ნაწილებში, რაც ქმნის მზარდი წნევის ხარისხს, როდესაც თქვენ მოძრაობთ ქვემოთ სითხე. მაგალითად, თუ ტბაში ღრმად ჩაყვინთავთ, ყურებში იგრძნობთ მზარდ ზეწოლას - და შესაძლოა თქვენი სხეულის მიმართაც კი - მით უფრო ღრმად ჩაყვინთავთ. თუ ქვევით ცურვას შეწყვეტთ, უფრო მაღალი წნევა ქვემოთ მოგწევს თქვენ უკან უკან წნევის არეალისკენ. ამ გზით გრავიტაციამ შექმნა წნევის დინამიკა, რომელიც გვკარნახობს, რომ ჩაძირული ობიექტის ქვეშ ყოველთვის იქნება უფრო დიდი წნევა, ვიდრე მის ზემოთ.

ბერძენმა ფილოსოფოსმა და მათემატიკოსმა არქიმედემ ზეწოლის ეს გაგება ერთი ნაბიჯით წინ წაიწია და გააზრდა იმის გამო, თუ რატომ ახდენს სითხე ობიექტზე გარკვეული რაოდენობის აღმავალი ძალის და იწვევს მას ან აწევას და მოძრაობას, ან ამის საშუალებას აძლევს მას ნიჟარა. მან დაადგინა, რომ ზევით ძალა ტოლი იყო წყალში ჩაძირული საგნის მიერ გადაადგილებული წყლის წონის. მაგალითად, წყალი იწონის ერთ გრამს კუბურ სანტიმეტრზე. თუ წყალში ჩააგდებთ 25 კუბური სანტიმეტრის მოცულობას, თქვენ 25 გრამი წყალი გადაადგილდებით. ამიტომ, ამ ბურთზე მიღებული გამაძლიერებელი ძალა იქნება 25 ნიუტონი (ნიუტონი არის ერთეულები, რომლებიც ზომავს ძალას). ეს გამაფართოებელი ძალა ყოველთვის ემყარება გადაადგილებული წყლის მასას და არა ობიექტის მასას.

სიმკვრივე საბოლოო ჯამში არის ის ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს ობიექტის ათწილადი, ჩაძირვა ან ნეიტრალური სიცხე დარჩება სითხეში. მაგალითად, თუ ეს 25 კუბური სანტიმეტრიანი ბურთი ღრუა და ჰაერით არის სავსე, ის უფრო მსუბუქია, ვიდრე ის გადაადგილებული 25 გრამი წყალი და იფურჩქნება. თუ ბურთი დამზადებულია უფრო მკვრივი მასალისგან, მაგალითად რკინისგან, ის შეიძლება იყოს უფრო მძიმე და სწრაფად ჩაიძიროს წყლის ფსკერზე. თუ წყალში ჩააგდებთ ბურთს, რომლის წონაც ზუსტად 25 გრამია, გამაძლიერებელი ძალა მას ზედაპირზე არ აძევებს, არამედ უბრალოდ არ იძირება ჩაძირვისგან. ეს ბურთი დარჩება ნეიტრალურად აყვავებული სითხის სხეულში, სანამ არ მოქმედებს მასზე გარე ძალა.