Mr. Macho
Writer
Có những thứ rất bình thường xung quanh chúng ta, nhưng chỉ đến khi để ý đến chúng, chúng ta mới không khỏi thắc mắc vì sao như vậy.
Chẳng hạn, ai cũng biết khi thả xuống nước, chiếc đinh sắt chìm ngay. Nhưng con tàu thì không, hiển nhiên rồi. Tại sao lại như vậy?
Để trả lời, chúng ta cần tìm hiểu một chút về mật độ và độ nổi. Những thứ này chúng ta đã được dạy ở trường, có thể là lâu quá rồi nên quên thôi.
Lực đẩy là lực hướng lên trong chất lỏng (bất kỳ chất chảy nào, bao gồm cả không khí) tác dụng lên tất cả các vật thể bên trong nó. Lực này xuất phát từ áp suất bên trong chất lỏng càng lớn khi bạn đi sâu hơn vào chất lỏng. Áp suất ở đáy của một vật thể bên trong chất lỏng cao hơn ở phía trên của nó, gây ra lực hướng lên. Nguyên lý Archimedes nêu rằng một vật thể chìm hoặc chìm một phần trong chất lỏng chịu tác động của lực đẩy có độ lớn bằng trọng lượng của chất lỏng mà nó chiếm chỗ.
Nếu lực đẩy của chất lỏng lớn hơn lực hướng xuống (khối lượng của chất lỏng nhân với cường độ trường hấp dẫn) của một vật thể đặt bên trong chất lỏng đó, vật thể đó sẽ nổi. Nhưng những vật thể có mật độ lớn hơn nước (ở bề mặt) sẽ chìm cho đến khi các lực cân bằng.
Vì vậy, chiếc đinh tưởng tượng ở trên chìm vì nó đặc hơn nước. Có những ngoại lệ đối với các vật thể nhỏ hơn, có thể được giữ lại bởi sức căng bề mặt của nước, nhưng hãy giữ cho điều này đơn giản.
Nhưng còn tàu thuyền thì sao? Chắc chắn, vì thép đặc hơn nước, và tàu chở hàng được chất hàng trăm nghìn tấn hàng hóa, chúng sẽ chìm chứ?
Vâng, bằng chứng là chúng không chìm, điều này không đúng.
Một vật thể bằng thép rắn chắc tất nhiên sẽ chìm, nhưng tàu không phải là thép rắn chắc. Chúng được lấp đầy bằng đủ loại vật liệu khác, bao gồm cả không khí, thứ giúp chúng nổi. Mật độ trung bình của tàu, bao gồm cả không khí bên trong tàu, thấp hơn mật độ của nước, và do đó lực hướng lên lớn hơn lực kéo tàu xuống đáy đại dương, và do đó, tàu nổi. Đặt một con tàu nặng 100.000 tấn xuống nước và nó sẽ chìm cho đến khi đẩy được 100.000 tấn nước. Khi bạn lấp đầy con tàu bằng những vật thể đặc hơn nước, nó sẽ chìm sâu hơn vào nước cho đến khi đẩy được trọng lượng mới.
Tuy nhiên, hãy liên tục đẩy không khí ra để giữ cho thuyền nổi, cuối cùng, thuyền sẽ chìm và dính vào đinh.
Chẳng hạn, ai cũng biết khi thả xuống nước, chiếc đinh sắt chìm ngay. Nhưng con tàu thì không, hiển nhiên rồi. Tại sao lại như vậy?
Để trả lời, chúng ta cần tìm hiểu một chút về mật độ và độ nổi. Những thứ này chúng ta đã được dạy ở trường, có thể là lâu quá rồi nên quên thôi.
Lực đẩy là lực hướng lên trong chất lỏng (bất kỳ chất chảy nào, bao gồm cả không khí) tác dụng lên tất cả các vật thể bên trong nó. Lực này xuất phát từ áp suất bên trong chất lỏng càng lớn khi bạn đi sâu hơn vào chất lỏng. Áp suất ở đáy của một vật thể bên trong chất lỏng cao hơn ở phía trên của nó, gây ra lực hướng lên. Nguyên lý Archimedes nêu rằng một vật thể chìm hoặc chìm một phần trong chất lỏng chịu tác động của lực đẩy có độ lớn bằng trọng lượng của chất lỏng mà nó chiếm chỗ.
Nếu lực đẩy của chất lỏng lớn hơn lực hướng xuống (khối lượng của chất lỏng nhân với cường độ trường hấp dẫn) của một vật thể đặt bên trong chất lỏng đó, vật thể đó sẽ nổi. Nhưng những vật thể có mật độ lớn hơn nước (ở bề mặt) sẽ chìm cho đến khi các lực cân bằng.
Vì vậy, chiếc đinh tưởng tượng ở trên chìm vì nó đặc hơn nước. Có những ngoại lệ đối với các vật thể nhỏ hơn, có thể được giữ lại bởi sức căng bề mặt của nước, nhưng hãy giữ cho điều này đơn giản.
Nhưng còn tàu thuyền thì sao? Chắc chắn, vì thép đặc hơn nước, và tàu chở hàng được chất hàng trăm nghìn tấn hàng hóa, chúng sẽ chìm chứ?
Vâng, bằng chứng là chúng không chìm, điều này không đúng.
Một vật thể bằng thép rắn chắc tất nhiên sẽ chìm, nhưng tàu không phải là thép rắn chắc. Chúng được lấp đầy bằng đủ loại vật liệu khác, bao gồm cả không khí, thứ giúp chúng nổi. Mật độ trung bình của tàu, bao gồm cả không khí bên trong tàu, thấp hơn mật độ của nước, và do đó lực hướng lên lớn hơn lực kéo tàu xuống đáy đại dương, và do đó, tàu nổi. Đặt một con tàu nặng 100.000 tấn xuống nước và nó sẽ chìm cho đến khi đẩy được 100.000 tấn nước. Khi bạn lấp đầy con tàu bằng những vật thể đặc hơn nước, nó sẽ chìm sâu hơn vào nước cho đến khi đẩy được trọng lượng mới.
Tuy nhiên, hãy liên tục đẩy không khí ra để giữ cho thuyền nổi, cuối cùng, thuyền sẽ chìm và dính vào đinh.
