모든 액체는 액체이지만 흥미롭게도 모든 액체가 액체 인 것은 아닙니다. 가스와 같이 흐를 수있는 모든 것은 유체이며 부력을 생성 할 수 있습니다. 부력은 물체 아래의 높은 압력 영역이 낮은 압력 영역을 향해 위쪽으로 힘을 가할 때 발생합니다. 그러나 유체가 가하는 부력의 양은 물체의 부피와 아르키메데스의 원리에 따라 결정됩니다.
파스칼과 압력
유체 압력의 차이가 부력에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 이해하기 전에 먼저 압력이 유체에서 어떻게 작용하는지 이해해야합니다. 파스칼의 원칙은 폐쇄 된 시스템 내의 어느 위치에서든 압력이 변할 때 그 압력 변화는 해당 시스템 내의 모든 지점과 모든 방향에서 동일하게 느껴질 것이라고 말합니다. 이 원리는 유압 시스템이 작동하도록하는 것입니다. 또한 압력에 영향을 미치는 추가 요인이없는 체액 내에서 압력이 일정하고 균등하게 유지됨을 나타냅니다. 그러나 지구에는 일반적으로 유체의 압력을 변화시키는 다른 힘이 하나 이상 있으며 그 힘은 중력입니다.
깊이와 차이
중력은 질량이있는 모든 것을 아래로 끌어 당깁니다. 따라서 중력이 체액을 아래로 당기면 체액의 윗부분에있는 체액의 무게가 아래쪽 부분의 유체 위에 쌓여서 아래쪽으로 이동할 때 압력이 증가합니다. 체액. 예를 들어, 호수 깊숙한 곳으로 잠수하면 더 깊이 잠수할수록 귀에 압력이 가중되는 것을 느낄 수 있습니다. 아래로 수영하는 것을 멈 추면, 아래의 더 높은 압력은 당신을 더 낮은 압력의 영역으로 밀어 올릴 것입니다. 이런 식으로 중력은 잠긴 물체 위보다 아래에 항상 더 큰 압력이 있음을 나타내는 압력 역학을 생성했습니다.
아르키메데스와 양
그리스 철학자이자 수학자 아르키메데스는 압력에 대한 이해를 한 단계 더 발전 시켰고 유체가 물체에 일정량의 상향 힘을 가하여 물체가 떠오르거나 떠오르게하거나 싱크대. 그는 위로 향하는 힘이 잠긴 물체에 의해 옮겨진 물의 무게와 같다고 결정했습니다. 예를 들어 물의 무게는 입방 센티미터 당 1g입니다. 부피가 25 입방 센티미터 인 공을 담그면 25g의 물을 옮겨 놓은 것입니다. 따라서 그 공에 대한 결과 부력은 25 뉴턴이됩니다 (뉴턴은 힘을 측정하는 단위입니다). 이 부력은 항상 물체의 질량이 아니라 변위 된 물의 질량을 기준으로합니다.
결정자로서의 밀도
밀도는 궁극적으로 물체가 유체에서 떠 있거나 가라 앉거나 중성 부력을 유지하는지 여부를 결정하는 요소입니다. 예를 들어, 그 25 입방 센티미터의 공이 속이 비어 있고 공기로 가득 차 있다면, 25g의 물보다 가벼워지고 떠있게됩니다. 공이 철과 같이 밀도가 더 높은 물질로 만들어진 경우 훨씬 무거워 져서 수면 아래로 빠르게 가라 앉을 수 있습니다. 그러나 무게가 정확히 25g 인 공을 담그면 부력이 공을 표면으로 밀어 올리지 않고 단순히 가라 앉지 않도록합니다. 이 공은 외부 힘에 의해 작용할 때까지 유체의 몸체에서 중립적으로 부력을 유지합니다.