Tunni eesmärgid: veenduda ujuvusjõu olemasolus, mõista selle esinemise põhjuseid ja tuletada selle arvutamise reegleid, aidata kaasa maailmavaatelise idee kujunemisele nähtuste ja omaduste äratuntavuse kohta. ümbritsev maailm.

Tunni eesmärgid: Töötada teadmistele tuginevate omaduste ja nähtuste analüüsioskuste kujundamisel, tuua välja peamine tulemust mõjutav põhjus. Arendada suhtlemisoskusi. Hüpoteeside püstitamise etapis arendage suulist kõnet. Kontrollida õpilase mõtlemise iseseisvuse taset õpilaste teadmiste rakendamisel erinevates olukordades.

Archimedes - Vana-Kreeka silmapaistev teadlane, sündis 287 eKr. sadama- ja laevaehituslinnas Syracuse Sitsiilia saarel. Archimedes sai suurepärase hariduse oma isalt, astronoom ja matemaatik Phidias, kes oli Archimedese patroneerinud Syracusa türanni Hieroni sugulane. Nooruses veetis ta mitu aastat Aleksandria suurimas kultuurikeskuses, kus tekkisid sõbralikud suhted astronoom Kononi ja matemaatilise geograafi Eratosthenesega. See oli tõuke tema silmapaistvate võimete arendamiseks. Ta naasis Sitsiiliasse küpse teadlasena. Ta sai tuntuks arvukate teadustöödega, peamiselt füüsika ja geomeetria vallas.

Oma elu viimastel aastatel oli Archimedes Rooma laevastiku ja armee poolt piiratud Syracusas. See oli 2. Puunia sõda. Ja suur teadlane korraldab oma jõupingutusi säästmata oma kodulinna insenerikaitset. Ta ehitas palju hämmastavaid sõjamasinaid, mis uputasid vaenlase laevu, purustasid need tükkideks ja hävitasid sõdureid. Linna kaitsjate armee oli aga Rooma tohutu sõjaväega võrreldes liiga väike. Ja aastal 212 eKr. Sürakuusa võeti ära.

Roomlased imetlesid Archimedese geeniust ja Rooma komandör Marcellus käskis tema elu päästa. Kuid sõdur, kes Archimedest silma järgi ei tundnud, tappis ta.

Üks tema tähtsamaid avastusi oli seadus, mida hiljem nimetati Archimedese seaduseks. On legend, et selle seaduse idee külastas Archimedest, kui ta vannis käis, hüüatusega "Eureka!" ta hüppas vannist välja ja jooksis alasti, et temani jõudnud teaduslikku tõde kirja panna. Selle tõe olemust tuleb veel selgitada, peate veenduma, et ujuvusjõud on olemas, mõistma selle esinemise põhjuseid ja tuletama selle arvutamise reeglid.

Rõhk vedelikus või gaasis sõltub keha sukeldumise sügavusest ja toob kaasa kehale mõjuva ja vertikaalselt ülespoole suunatud ujuva jõu ilmnemise.

Kui keha langetatakse vedelikku või gaasi, hõljub see üleslükkejõu toimel sügavamatest kihtidest vähem sügavatesse. Tuletame valemi Archimedese jõu määramiseks risttahukas.

Vedeliku rõhk ülaosas on

kus: h1 on vedelikusamba kõrgus ülemisest pinnast.

Survejõud ülaosas serv on

F1 \u003d p1 * S \u003d w * g * h1 * S,

Kus: S on ülaosa pindala.

Vedeliku rõhk alumisel küljel on

kus: h2 on vedelikusamba kõrgus põhjapinnast kõrgemal.

Survejõud alumisele pinnale on võrdne

F2 = p2*S = f*g*h2*S,

Kus: S on kuubi alumise külje pindala.

Kuna h2 > h1, siis p2 > p1 ja F2 > F1.

Jõudude F2 ja F1 erinevus on järgmine:

F2 – F1 = f*g*h2*S – f*g*h1*S = f*g*S* (h2 – h1).

Kuna h2 - h1 \u003d V - vedelikku või gaasi sukeldatud keha või kehaosa maht, siis F2 - F1 \u003d f * g * S * H ​​​​\u003d g * f * V

Tiheduse ja ruumala korrutis on vedeliku või gaasi mass. Seetõttu on jõudude erinevus võrdne keha poolt väljatõrjutud vedeliku kaaluga:

F2 – F1= mzh*g \u003d Pzh \u003d Fvy.

Ujuv jõud on Archimedese jõud, mis määrab Archimedese seaduse

Külgpindadele mõjuvate jõudude resultant on null, mistõttu seda arvutustes ei arvestata.

Seega mõjub vedelikku või gaasi sukeldatud kehale üleslükkejõud, mis on võrdne selle poolt väljatõrjutud vedeliku või gaasi massiga.

Archimedese seadust mainis esmakordselt Archimedes oma traktaadis Ujuvatest kehadest. Archimedes kirjutas: "Vedelikust raskemad kehad, mis on sellesse vedelikku sukeldatud, vajuvad, kuni jõuavad päris põhja, ja vedelikus muutuvad nad vedeliku massi võrra kergemaks mahus, mis on võrdne sukeldatud keha mahuga. "

Mõelge, kuidas sõltub Archimedese jõud ja kas see sõltub keha massist, keha mahust, keha tihedusest ja vedeliku tihedusest.

Archimedese jõu valemi põhjal sõltub see vedeliku tihedusest, millesse keha on sukeldatud, ja selle keha mahust. Kuid see ei sõltu näiteks vedelikku sukeldatud keha aine tihedusest, kuna see kogus ei sisaldu saadud valemis.
Määrame nüüd vedelikku (või gaasi) sukeldatud keha massi. Kuna kaks kehale mõjuvat jõudu on sel juhul suunatud vastassuunas (gravitatsioon on alla ja Archimedese jõud on üles), siis on keha kaal vedelikus väiksem kui keha kaal vaakumis Archimedese jõud:

P A \u003d m t g - m f g \u003d g (m t - m f)

Seega, kui keha kastetakse vedelikku (või gaasi), kaotab ta oma kaalust sama palju kui tema poolt väljatõrjutud vedelik (või gaas) kaalub.

Seega:

Archimedese jõud sõltub vedeliku tihedusest ja keha või selle sukeldatud osa mahust ning ei sõltu keha tihedusest, selle massist ja vedeliku mahust.

Archimedese jõu määramine laborimeetodil.

Varustus: klaas puhast vett, klaas soolast vett, silinder, dünamomeeter.

Edusammud:

• määrata keha kaal õhus;
• määrata keha kaal vedelikus;
• leida erinevus keha kaalul õhus ja keha massil vedelikus.

4. Mõõtmistulemused:

Järeldage, kuidas Archimedese jõud sõltub vedeliku tihedusest.

Üleslükkejõud mõjub mis tahes geomeetrilise kujuga kehadele. Tehnikas on enamlevinud silindrilised ja sfäärilised kehad, arenenud pinnaga kehad, kuulikujulised õõnsad kehad, ristkülikukujuline rööptahukas, silinder.

Vedelikku sukeldatud keha massikeskmele rakendatakse gravitatsioonijõudu ja see on suunatud vedeliku pinnaga risti.

Tõstejõud mõjub kehale vedeliku küljelt, on suunatud vertikaalselt ülespoole, rakendub nihkunud vedelikumahu raskuskeskmele. Keha liigub vedeliku pinnaga risti olevas suunas.

Uurime välja ujuvkehade tingimused, mis põhinevad Archimedese seadusel.

Keha käitumine vedelikus või gaasis oleneb sellele kehale mõjuvate gravitatsioonimoodulite F t ja Archimedese jõu F A vahelisest suhtest. Võimalikud on kolm järgmist juhtumit:

• F t > F A - keha vajub;
• F t \u003d F A - keha hõljub vedelikus või gaasis;
• F t< F A - тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

Teine formulatsioon (kus P t on keha tihedus, P s on selle keskkonna tihedus, millesse see on sukeldatud):

• P t > P s - keha vajub;
• P t \u003d P s - keha hõljub vedelikus või gaasis;
• P t< P s - тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

Vees elavate organismide tihedus on peaaegu sama suur kui vee tihedus, seega ei vaja nad tugevat luustikku! Kalad reguleerivad oma sukeldumissügavust, muutes oma keskmist kehatihedust. Selleks peavad nad muutma ainult ujumispõie mahtu lihaseid kokku tõmmates või lõdvestades.

Kui keha asub põhjas vedelikus või gaasis, on Archimedese jõud null.

Archimedese põhimõtet kasutatakse laevaehituses ja lennunduses.

Ujuva keha diagramm:

Keha G raskusjõu toimejoon läbib tõrjutud vedelikumahu raskuskeskme K (nihkekese). Ujuva keha tavaasendis paiknevad keha raskuskese T ja nihkekese K piki sama vertikaali, mida nimetatakse navigatsiooniteljeks.

Veeremisel liigub nihkekese K punkti K1 ning keha gravitatsioon ja Archimedese jõud FA moodustavad jõudude paari, mis kipub kas keha tagasi viima algsesse asendisse või suurendama veeremist.

Esimesel juhul on ujuvkeha staatiline stabiilsus, teisel juhul stabiilsus puudub. Keha stabiilsus sõltub keha raskuskeskme T ja metatsentri M (Arhimedese jõu toimejoone lõikepunkt kreenil navigatsiooniteljega) suhtelisest asendist.

1783. aastal valmistasid vennad Montgolfierid hiiglasliku paberist palli, mille alla panid põleva piirituse tassi. Õhupall täitus kuuma õhuga ja hakkas tõusma, jõudes 2000 meetri kõrgusele.

ARHIMEEDUSE SEADUS– vedelike ja gaaside staatika seadus, mille kohaselt vedelikku (või gaasi) sukeldatud kehale mõjub üleslükkejõud, mis võrdub vedeliku massiga kehamahus.

Seda, et vette kastetud kehale mõjub teatud jõud, teavad hästi kõik: rasked kehad muutuvad justkui kergemaks – näiteks meie enda keha vanni kastmisel. Jões või meres ujudes saab kergesti tõsta ja liigutada mööda põhja väga raskeid kive – selliseid, mida me maismaal tõsta ei saa; sama nähtus on täheldatav ka siis, kui vaal on mingil põhjusel kaldale uhutud - väljas veekeskkond loom ei saa liikuda - tema kaal ületab tema lihaskonna võimeid. Samas peavad kerged kehad vette uppumisele vastu: väikese arbuusisuuruse palli uputamiseks on vaja nii jõudu kui ka osavust; suure tõenäosusega pole võimalik poolemeetrise läbimõõduga palli vette kasta. On intuitiivselt selge, et vastus küsimusele, miks keha hõljub (ja teine ​​vajub) on tihedalt seotud vedeliku toimega sellesse sukeldatud kehale; ei saa rahulduda vastusega, et kerged kehad hõljuvad ja rasked kehad vajuvad: terasplaat muidugi vajub vette, aga kui sellest kast teha, siis võib ta ujuda; samas tema kaal ei muutunud. Vedelikust vee all olevale kehale mõjuva jõu olemuse mõistmiseks piisab lihtsast näitest (joonis 1).

Kuubik servaga a kastetud vette ja nii vesi kui ka kuubik on liikumatud. On teada, et rõhk raskes vedelikus kasvab proportsionaalselt sügavusega – on ilmselge, et kõrgem vedelikusammas surub alusele tugevamini. On palju vähem ilmne (või üldse mitte ilmne), et see surve ei mõju mitte ainult allapoole, vaid ka külgedele ja sama intensiivsusega ülespoole – see on Pascali seadus.

Kui arvestada kuubile mõjuvaid jõude (joon. 1), siis ilmse sümmeetria tõttu vastupidiselt mõjuvad jõud külgmised näod, võrdsed ja vastassuunalised – nad üritavad kuubikut kokku suruda, kuid ei saa mõjutada selle tasakaalu ega liikumist. Ülemisele ja alumisele pinnale mõjuvad jõud. Lase h on ülemise pinna sukeldumissügavus, r on vedeliku tihedus, g on raskuskiirendus; siis surve peal on

r· g · h = p 1

ja põhjas

r· g(h+a)=p 2

Survejõud võrdub rõhuga, mis on korrutatud pindalaga, s.o.

F 1 = lk 1 · a\up122, F 2 = lk 2 · a\up122 , kus a- kuubi serv,

ja jõudu F 1 on suunatud allapoole ja jõud F 2 - üles. Seega väheneb vedeliku mõju kuubile kahele jõule - F 1 ja F 2 ja selle määrab nende erinevus, milleks on ujuvusjõud:

F 2 – F 1 =r· g· ( h+a)a\up122- rgha· a 2 = pga 2

Jõud on ujuv, kuna alumine tahk asub loomulikult ülemisest madalamal ja ülespoole suunatud jõud on suurem kui allasuunav jõud. Väärtus F 2 – F 1 = pga 3 on võrdne keha (kuubiku) mahuga a 3 korrutatuna ühe kuupsentimeetri vedeliku massiga (kui võtta pikkuseühikuks 1 cm). Teisisõnu, üleslükkejõud, mida sageli nimetatakse Archimedese jõuks, on võrdne vedeliku massiga keha mahus ja on suunatud ülespoole. Selle seaduse kehtestas Vana-Kreeka teadlane Archimedes, üks suurimaid teadlasi Maal.

Kui suvalise kujuga keha (joon. 2) hõivab vedeliku sees ruumala V, siis määrab vedeliku toime kehale täielikult üle keha pinnale jaotunud rõhk ja märgime, et see rõhk on täiesti sõltumatu keha materjalist – (“vedelikku ei huvita, mida panna survet”).

Keha pinnal tekkiva survejõu määramiseks on vaja helitugevusest vaimselt eemaldada V antud keha ja täitke (vaimselt) see maht sama vedelikuga. Ühelt poolt on anum, mille vedelik on puhkeolekus, teiselt poolt mahu sees V- keha, mis koosneb antud vedelikust ja see keha on tasakaalus oma kaalu (raske vedelik) ja vedeliku rõhu mõjul ruumala pinnale V. Kuna vedeliku kaal keha mahus on pgV ja on tasakaalustatud survejõudude resultandiga, siis on selle väärtus võrdne vedeliku massiga mahus V, st. pgV.

Olles vaimselt teinud pöördasenduse – mahusse paigutamise V seda keha ja märkides, et see asendamine ei mõjuta survejõudude jaotumist ruumala pinnal V, võime järeldada: puhkeolekus raskesse vedelikku sukeldatud kehale mõjub ülespoole suunatud jõud (Archimedeuse jõud), mis on võrdne vedeliku massiga selle keha mahus.

Samamoodi saab näidata, et kui keha on osaliselt sukeldatud vedelikku, siis Archimedese jõud on võrdne vedeliku massiga sukeldatud kehaosa mahus. Kui sel juhul on Archimedese jõud võrdne kaaluga, siis keha hõljub vedeliku pinnal. Ilmselgelt, kui täieliku sukeldumise korral on Archimedese jõud väiksem kui keha kaal, siis see vajub. Archimedes tutvustas mõistet "erikaal" g, st. aine mass mahuühiku kohta: g = lk; kui võtame selle vee jaoks g= 1 , siis tahke ainekeha, milles g> 1 vajub ära ja kell g < 1 будет плавать на поверхности; при g= 1 keha võib vedeliku sees hõljuda (rippuda). Kokkuvõtteks märgime, et Archimedese seadus kirjeldab õhupallide käitumist õhus (puhkuseasendis madalatel kiirustel).

Vladimir Kuznetsov

Archimedese jõu tekkimise põhjuseks on keskkonna rõhu erinevus erinevatel sügavustel. Seetõttu tekib Archimedese jõud ainult gravitatsiooni olemasolul. Kuul on see kuus korda ja Marsil 2,5 korda vähem kui Maal.

Kaalutaolekus pole Archimedese jõudu. Kui kujutame ette, et gravitatsioon Maal äkitselt kadus, lähevad kõik laevad meredes, ookeanides ja jõgedes vähimagi tõuke korral mis tahes sügavusele. Kuid vee pindpinevus, mis ei sõltu gravitatsioonist, ei lase neil üles tõusta, nii et nad ei saa õhku tõusta, nad kõik upuvad.

Kuidas avaldub Archimedese jõud?

Archimedese jõu suurus sõltub sukeldatud keha mahust ja keskkonna tihedusest, milles see asub. Selle täpne kaasaegne vaade: gravitatsiooniväljas vedelasse või gaasilisse keskkonda sukeldatud kehale mõjub üleslükkejõud, mis on täpselt võrdne keha poolt tõrjutud keskkonna massiga, st F = ρgV, kus F on Archimedese jõud; ρ on keskkonna tihedus; g on vaba langemise kiirendus; V on vedeliku (gaasi) maht, mille keha või selle osa on sukeldatud.

Kui magevees mõjub sukeldatud keha ruumala igale liitrile 1 kg (9,81 N) üleslükkejõud, siis merevesi, mille tihedus on 1,025 kg * cu. dm, samale mahuliitrile mõjub Archimedese jõud 1 kg 25 g Keskmise kehaehitusega inimesel on mere- ja toetusjõu erinevus. mage vesi tuleb peaaegu 1,9 kg. Seetõttu on meres ujumine lihtsam: kujutage ette, et peate ujuma vähemalt tiiki ilma vooluta, kahekilose hantliga vööl.

Archimedese jõud ei sõltu sukeldatud keha kujust. Võtke raudsilinder, mõõtke selle tugevus veest. Seejärel rulli see silinder leheks, kasta tasapinnaliselt ja servapidi vette. Kõigil kolmel juhul on Archimedese tugevus sama.

Esmapilgul on see kummaline, kuid kui leht on kastetud tasaseks, siis õhukese lehe rõhuerinevuse vähenemine kompenseeritakse selle pindala suurenemisega risti veepinnaga. Ja kui see on servaga sukeldatud, siis vastupidi, kompenseerib serva väikese ala lehe suurem kõrgus.

Kui vesi on väga tugevalt sooladega küllastunud, siis miks on selle tihedus muutunud tihedusest suuremaks Inimkeha, siis ei upu sellesse ka inimene, kes ei oska ujuda. Näiteks Surnumeres Iisraelis võivad turistid tunde liikumatult vee peal lebada. Tõsi, sellel on endiselt võimatu kõndida - toe pindala osutub väikeseks, inimene kukub vette kuni kurguni, kuni sukeldatud kehaosa kaal on võrdne tema poolt väljatõrjutud vee kaal. Kui teil on aga teatav kujutlusvõime, võite vee peal kõndimise legendi kokku lugeda. Kuid petrooleumis, mille tihedus on ainult 0,815 kg * cu. dm, ei suuda pinnal püsida ja väga kogenud ujuja.

Archimedese jõud dünaamikas

Seda, et laevad hõljuvad tänu Archimedese jõule, teavad kõik. Kuid kalurid teavad, et Archimedese jõudu saab kasutada ka dünaamikas. Kui suur ja tugev kala (taimen nt) on kinni jäänud, siis aeglaselt võrguni üles tõmbamine (välja tõmbamine) ei ole: murrab nööri ja lahkub. Kui ta lahkub, peate esmalt kergelt tõmbama. Tundes samal ajal konksu, sööstab kala, püüdes sellest lahti saada, kaluri poole. Siis peate tõmbama väga kõvasti ja järsult, nii et õngenööril pole aega puruneda.

Vees ei kaalu kala keha peaaegu midagi, kuid selle mass säilib inertsiga. Selle püügimeetodiga annab Archimedese jõud kalale saba ja saak ise hüppab kaluri jalge ette või tema paati.

Arhimedese jõud õhus

Archimedese jõud ei toimi mitte ainult vedelikes, vaid ka gaasides. Tänu temale lendavad õhupallid ja õhulaevad (tsepeliinid). 1 cu. m õhku juures normaalsetes tingimustes(20 kraadi Celsiuse järgi merepinnal) kaalub 1,29 kg ja 1 kg heeliumi kaalub 0,21 kg. See tähendab, et 1 kuupmeeter täidetud kesta on võimeline tõstma 1,08 kg koormat. Kui kesta läbimõõt on 10 m, on selle maht 523 kuupmeetrit. m. Olles teinud seda kergest sünteetilisest materjalist, saame umbes poole tonnise tõstejõu. Aeronautid nimetavad Archimedese jõudu õhus hõljuvaks jõuks.

Kui õhupallist õhku välja pumbata, laskmata sellel kortsuda, tõmbab selle iga kuupmeeter üles kõik 1,29 kg. Tõste tõstmine üle 20% on tehniliselt väga ahvatlev, kuid heelium on kallis ja vesinik on plahvatusohtlik. Seetõttu sünnib aeg-ajalt vaakumõhulaevade projekte. Kuid materjalid, mis suudavad taluda suurt (umbes 1 kg ruutmeetri kohta) atmosfäärirõhku väljastpoolt kestale, moodne tehnoloogia ei oska veel luua.

Ujuvjõudu ehk Archimedese jõudu saab arvutada. Eriti lihtne on seda teha keha puhul, mille küljed on ristkülikud (ristkülikukujuline rööptahukas). Näiteks baaril on selline kuju.

Kuna vedeliku rõhu külgjõude saab ignoreerida, kuna need tühistavad üksteist (nende resultant on null), siis arvestatakse ainult alumisele ja ülemisele pinnale mõjuvaid veesurvejõude. Kui keha ei ole täielikult vee all, siis on ainult altpoolt mõjuv veesurve jõud. Ta on ainus, kes loob ujuva jõu.

Vedeliku rõhk sügavusel h saadakse järgmiselt:

Survejõud määratakse järgmise valemiga:

Asendades rõhu teises valemis parema küljega, mis on sellega võrdne esimesest valemist, saame:

See on teatud sügavusel keha pinnale mõjuv vedeliku survejõud. Kui keha hõljub pinnal, on see jõud üleslükkejõud (Arhimedese jõud). h siin määratakse veealuse kehaosa kõrgusega. Sel juhul saab valemi kirjutada järgmiselt: F A = ​​ρghS. Nii rõhutades, et me räägime Archimedese väest.

Ristkülikukujulise varda veealuse osa kõrguse (h) ja selle aluse pindala (S) korrutis on selle keha veealuse osa maht (V). Tõepoolest, rööptahuka ruumala leidmiseks on vaja korrutada selle laius (a), pikkus (b) ja kõrgus (h). Laiuse ja pikkuse korrutis on aluse pindala (S). Seetõttu saame valemis asendada toote hS V-ga:

Nüüd pöörame tähelepanu asjaolule, et ρ on vedeliku tihedus ja V on vee all oleva keha (või kehaosa) ruumala. Kuid lõppude lõpuks tõrjub keha, mis sukeldub vedelikku, sellest välja vedelikumahu, mis on võrdne sukeldatud kehaga. See tähendab, et kui keha mahuga 10 cm 3 kastetakse vette, tõrjub see välja 10 cm 3 vett. Muidugi ei hüppa see veekogus suure tõenäosusega anumast välja, asendub keha mahuga. Lihtsalt veetase paagis tõuseb 10 cm 3 võrra.

Seetõttu saame valemis F A = ​​​​ρgV tähendada mitte sukeldatud keha mahtu, vaid keha poolt väljatõrjutud vee mahtu.

Tuletame meelde, et tiheduse (ρ) ja ruumala (V) korrutis on keha mass (m):

Sel juhul saab üleslükkejõu määrava valemi kirjutada järgmiselt:

Kuid lõppude lõpuks on keha massi (m) ja vaba langemise kiirenduse (g) korrutis selle keha kaal (P). Seejärel saadakse järgmine võrdsus:

Seega Archimedese jõud (või ujuvusjõud) on absoluutväärtuses (arvväärtuses) võrdne vedeliku massiga mahus, mis on võrdne sellesse sukeldatud keha (või selle sukeldatud osa) mahuga. Seda see on Archimedese seadus.

Kui vardakujuline keha on täielikult vette kastetud, määrab selle üleslükkejõu ülaltpoolt tuleva vee survejõu ja altpoolt tuleva survejõu erinevus. Ülevalt jõud, mis on võrdne

F top = ρgh top S,

F põhi = ρgh alumine S,

Siis saame kirjutada

F A = ​​ρgh alumine S – ρgh ülemine S = ρgS(h alt - h ülemine)

h top on kaugus veeservast keha ülapinnani ja h alumine on kaugus veeservast keha põhjapinnani. Nende erinevus seisneb keha kõrguses. Seega

F A = ​​​​ρghS, kus h on keha kõrgus.

Selgus sama, mis osaliselt vee all, kuigi seal on h selle kehaosa kõrgus, mis on vee all. Sel juhul on juba tõestatud, et F A = ​​​​P. Sama kehtib ka siin: kehale mõjuv üleslükkejõud on absoluutväärtuses võrdne tema poolt väljatõrjutud vedeliku massiga, mis on mahult võrdne sukeldatud keha.

Pange tähele, et keha kaal ja sama mahuga vedeliku kaal on enamasti erinevad, kuna keha ja vedeliku tihedus on enamasti erinev. Seetõttu ei saa öelda, et üleslükkejõud on võrdne keha raskusega. See võrdub vedeliku massiga, maht on võrdne kehaga. Pealegi on kaal moduloloogiline, kuna üleslükkejõud on suunatud ülespoole ja kaal alla.

Mõned kehad ei vaju vette. Kui proovite neid jõuga veesambasse liigutada, ujuvad nad ikkagi pinnale. Teised kehad vajuvad vette, kuid muutuvad kuidagi heledamaks.

Õhus olevatele kehadele mõjub gravitatsioon. Ta ei lähe kuhugi vees, jäädes samaks. Kui aga tundub, et keha kaal väheneb, siis mingi muu jõud mõjub gravitatsioonijõule vastu ehk mõjub vastupidises suunas. See ujuvusjõud, või Archimedese jõud (Archimedese tugevus).

Ujuvusjõud ilmneb mis tahes vedelas või gaasilises keskkonnas. Gaasides on see aga palju väiksem kui vedelikes, kuna nende tihedus on palju väiksem. Seetõttu ei võeta mitmete ülesannete lahendamisel arvesse gaaside üleslükkejõudu.

Mis tekitab üleslükkejõu? Vees on rõhk, mis tekitab veesurve jõu. Just see veesurvejõud loob ujuvusjõu. Kui keha on vette kastetud, mõjuvad sellele veesurvejõud igast küljest, risti keha pindadega. Kõigi nende veesurvejõudude resultant loob ujuva jõu teatud keha jaoks.

Veesurve resultantjõud on suunatud ülespoole. Miks? Nagu teate, suureneb veesurve sügavusega. Seetõttu mõjub veesurve jõud keha alumisele pinnale suuremas ulatuses kui ülemisele pinnale mõjuv jõud (kui keha on täielikult vette sukeldatud).

Kuna jõud on suunatud pinnaga risti, siis altpoolt mõjuvad jõud on suunatud ülespoole, ülalt mõjuvad aga alla. Kuid altpoolt mõjuv jõud on absoluutväärtuses (arvulises väärtuses) suurem. Seetõttu on veesurve resultantjõud suunatud ülespoole, luues vee üleslükkejõu.

Keha külgedele mõjuvad survejõud tavaliselt tasakaalustavad üksteist. Näiteks seda, kes tegutseb paremal, tasakaalustab see, kes tegutseb vasakul. Seetõttu võib üleslükkejõu arvutamisel neid jõude ignoreerida.

Kui keha aga pinnal hõljub, mõjub sellele vaid altpoolt tuleva veesurve jõud. Ülevalt veesurvet ei ole. Sel juhul on keha kaal veepinnal väiksem kui üleslükkejõud. Seetõttu ei ole keha vette kastetud.

Kui keha vajub, see tähendab, vajub põhja, tähendab see, et selle kaal on suurem kui üleslükkejõud.

Kui keha on täielikult vee all, siis kas üleslükkejõud suureneb sõltuvalt sellest, kui sügavale keha on vee all? Ei, see ei suurene. Tõepoolest, koos survejõu suurenemisega alumisele pinnale suureneb survejõud ülemisele pinnale. Ülemise ja alumise rõhu erinevuse määrab alati keha kõrgus. Keha kõrgus ei muutu sügavusega.

Sellele mõjuv üleslükkejõud teatud keha teatud vedelikus oleneb vedeliku tihedusest ja keha mahust. Sel juhul tõrjub keha maht vedelikku kastetuna välja võrdse koguse vett. Seetõttu võime öelda, et teatud vedeliku ujuvusjõud sõltub selle tihedusest ja keha poolt nihutatud mahust.