Номер 6, страница 228 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Вопросы. Параграф 39. Законы гидро- и аэростатики. Глава 5. Статика. Гидро- и аэростатика. Механика - номер 6, страница 228.

Условие.

*6. К какой точке погружённого в жидкость тела приложена сила Архимеда?

Решение.

*6_

Решение

Сила Архимеда, или выталкивающая сила, возникает из-за разности гидростатического давления на разных глубинах. Давление жидкости на нижнюю часть погруженного тела больше, чем на верхнюю. В результате возникает равнодействующая всех сил давления, которая направлена вертикально вверх. Эта равнодействующая и есть сила Архимеда.

Точка приложения любой равнодействующей распределённой силы определяется как центр, относительно которого суммарный момент этих сил равен нулю. Для выталкивающей силы такой точкой является центр плавучести. Центр плавучести — это центр масс (или, в однородном гравитационном поле, центр тяжести) того объёма жидкости, который был вытеснен погружённой частью тела.

Важно различать центр плавучести и центр масс самого тела:

• Для однородного тела, полностью погружённого в жидкость, центр плавучести совпадает с его центром масс.
• Для неоднородного тела или тела, погружённого частично, центр плавучести и центр масс, как правило, не совпадают. Взаимное расположение этих двух точек определяет устойчивость плавающего тела (остойчивость).

Таким образом, сила Архимеда как единая сила условно приложена к одной точке — центру масс вытесненной жидкости.

Ответ: Сила Архимеда приложена к центру плавучести, то есть к центру масс объёма жидкости, вытесненного телом.