Правило важелів Архімеда.
У книжці «Про рівновагу і визначення центра ваги плоских фігур» Архімед уперше доводить відоме правило важеля: нерівні тягарі перебувають у рівновазі на важелі, якщо відстані центрів тягарів від. точки опори важеля обернено пропорційні їх вагам. У цій самій праці" Архімед визначає центри ваги прямокутників, паралелограмів, трикутників і т. д.
Є всі підстави припускати, що тут він установив саме поняття центра ваги аме поняття центра ваги тіла: це така точка, в якій досить підтримати тіло, щоб воно було в рівновазі у будь-якому положенні.
Гідростатика. Фізичні властивості рідини.
Гідроста́тика – розділ гідромеханіки, що вивчає закони рівноваги рідини, які знаходиться у стані абсолютного чи відносного спокою та рівноваги тіл, занурених у рідини за умови, коли відсутні переміщення часток рідини одна відносно одної.
Рідина, що знаходиться у стані спокою у системі координат, зв'язаній із Землею, знаходиться в абсолютному спокої. Спокій рідини у системі координат, котра рухається відносно Землі, називають відносним.
У загальному випадку рідина зазнає дії масових і поверхневих сил. При цьому спокій рідини спостерігається тільки у випадку, коли масові сили мають потенціал і постійні у часі. Зазвичай, розглядають стан спокою рідини, що піддається дії сил гравітації та інерції.
Рідина має властивість текучості, саме тому напруження в рідині описується єдиною величиною - тиском. Звідси витікає закон Паскаля: тиск, що діє на рідину, передається рідиною однаково у всіх напрямках.
Основне рівняння гідростатики показує, що абсолютний гідростатичний тиск в будь-якій точці простору, зайнятому рідиною, дорівнює сумі зовнішнього тиску p0 і надлишкового тиску ρgh:
.
З цього рівняння випливає рівність рівнів у сполучених посудинах, пояснення гідростатичного парадоксу та закон Архімеда.
Закон Паскаля.
Закон Паскаля: зовнішній тиск на газ або рідину передається ними у всіх напрямках однаково (тобто рівномірно, без змін).
Закон Паскаля лежить в основі закону сполучених посудин.
Закон сполучених посудин
Будь-яка рідина встановлюється у сполучених досить широких (некапілярних*) посудинах на одному рівні незалежно від їх числа, розмірів та нахилу до горизонту.
У сполучених посудинах висоти різнорідних незмішуваних рідин обернено пропорційні їх густинам:
.
Закон Архімеда
Зако́н Архіме́да— основний закон гідростатики, згідно з яким на будь-яке тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, яка дорівнює вазі витисненої даним тілом рідини (газу) і за напрямом протилежна їй. Згідно з законом Архімеда вага всякого тіла в повітрі менша за вагу його в пустоті на величину, рівну вазі витисненого повітря.
Відкрив закон видатний давньогрецький математик і механік Архімед.
Якщо сила тяжіння тіла G більша виштовхувальної (Архімедової) сили Р, тобто G > P, то тіло тоне. Якщо G = P, то тіло знаходиться в спокої на тій глибині, на яку воно занурено. Якщо G< P, то тіло спливає, причому спливання припиниться тоді, коли виштовхувальна сила дорівнюватиме силі тяжіння тіла. Сила тяжіння рідини в об'ємі рівному об’єму зануреної в неї частини тіла називається водовантажністю, а центр ваги цього об'єму – центром водовантажності.
Формула ваги витісненої рідини
,
де g – прискорення вільного падіння, ρ - густина рідини, V - витіснений об'єм.