17(5)

>    Na ciało całkowicie łub częściowo zanurzone w płynie działa ze strony płynu siła wyporu T_w. Jest ona skierowana pionowo do góry, a jej wartość jest równa ciężarowi nipg płynu wypartego przez to ciało.

Stwierdzenie to stanowi treść prawa Archimedesa. Siła wyporu, jaka działa ~.a ciało w płynie, ma więc wartość:

Fw =    (siła wyporu),    (15.16)

przy czym m_p jest masą płynu wypartego przez ciało.

Pływanie ciał

Gdy upuścisz klocek z lekkiego drewna tuż nad powierzchnią wody w basenie, opadnie on do wody pod wpływem działającej na niego siły ciężkości, skierowanej pionowo w dół. Poruszając się w wodzie, będzie on stopniowo wypierał coraz więcej wody, przy czym wartość F_w działającej na niego w górę siły wyporu będzie rosła. Na pewnej głębokości wartość F_w stanie się równa wartości działającej na klocek siły ciężkości i klocek przestanie się poruszać. Znajdzie się on wtedy w równowadze statycznej i będzie pływał w wodzie. Mówiąc ogólnie:

>    Gdy ciało pływa w płynie, wartość działającej na nie siły wyporu F_w jest równa wartości działającej na nie siły ciężkości F%.

Możemy zapisać to stwierdzenie w postaci:

F_w = F_g (pływanie ciał).    (15.17)

Z równania (15.16) wiemy, że F_w = m_pg. Możemy więc powiedzieć, że:

> Gdy ciało pływa w płynie, wartość działającej na nie siły ciężkości jest równa ciężarowi płynu wypartego przez to ciało m_vg.

To stwierdzenie możemy zapisać jako:

Fo — m_pg (pływanie ciał).    (15.18)

Innymi słowy, ciało pływające w płynie wypiera płyn o ciężarze równym swojemu ciężarowi.

Ciężar pozorny w płynie

Jeśli umieścisz kamień na wadze wyskalowanej w jednostkach ciężaru, to na skali wagi odczytasz jego ciężar. Gdybyś jednak wykonał to doświadczenie pod wodą, siła wyporu działająca na kamień spowodowałaby zmniejszenie odczytywanej przez ciebie wartości. To wskazanie byłoby równe pozornemu ciężarowi kamienia. Mówiąc ogólnie, ciężar pozorny jest związany z prawdziwym ciężarem ciała i działającą na ciało siłą wyporu w następujący sposób:

15.7. Prawo Archimedesa