Физика для «чайников». Несерьезное пособие

Обратно на землю, где особо пытливые умы уже дёргают за рукав: а почему миллиметр ртутного столба считается по высоте? Давление – это же сила на площадь! Отвечаю: так-то оно так, но если для жидкости в сосуде посчитать это давление, то получится, что оно от площади не зависит:

p = m.g/S = ?.g.V/S = ?.g.h. Проще говоря: вспоминаем, что масса – это плотность на объём, а объём – это площадь на высоту. Площадь сокращается, остаётся одна высота. Итого: p – давление жидкости, ? – её же плотность, g – ускорение свободного падения, h – высота уровня жидкости.

Лично я запоминал это так: роже – х. Или роже – аш, как удобнее.

И жидкость, и газ – субстанции, которые не любят, когда в них оказывается что-то постороннее. И вода, и воздух стремятся вытолкнуть из себя это постороннее. Правда, вода это делает гораздо сильнее, чем воздух: если спокойно лечь на воду, то она ещё будет держать туловище на поверхности. В воздухе, увы, так же «летать» не получится. Полёт вообще основан на других принципах, и их в школьной механике, кстати, не проходят.

Зато вот про плавание (как в воде, так и в воздухе) говорят.

Чтобы тело держалось на поверхности, надо, чтобы та сила, с которой вода выталкивает из себя, была хотя бы равна силе тяжести плавающего тела. Да, это всё то же вездесущее состояние покоя – две одинаковые по значению и противоположные по направлению силы при сложении дадут 0, или равновесие, или умиротворённость, или дзен…

Короче. Выталкивающую силу почему-то очень любят называть именем древнего товарища Архимеда.

Мужик сел в наполненную до краёв ванну, отчего из неё вытек такой же объём воды, какой занимал товарищ. Говорят, после этого и родилась та формула, о которой пойдёт речь дальше.

В общем, чтобы посчитать эту архимедову силу, надо умножить g на плотность жидкости и на объём той части тела, которая погружена в жидкость. Отсюда можно вытащить такое следствие: всё зависит от плотности тела. Почему? Если считать, что тело погрузилось в воду как раз на весь свой объём (плавает, точь-в-точь соприкасаясь своей верхушкой с поверхностью), то в равенстве m.

g = ?.g.V «сократятся» обе g. К тому же, m в левой части равно V.?

 – так что и обе V можно тоже убрать. Получается, если плотность тела равна или меньше плотности жидкости, то такое тело будет плавать (или всплывать, выталкиваться до тех пор, пока погружённая часть не станет настолько мала, чтобы архимедова сила воды уравновесила силу тяжести).