V.5.5. Aplicațiile legii lui Arhimede la fluide

📋 Aplicațiile legii lui Arhimede la fluide

1) Densimetrul este un instrument de măsură pentru densitatea lichidelor. Scala este invers gradată pe verticală în sus astfel încât, scad gradațiile deoarece densimetrul se cufundă mai mult în lichidele cu densități mai mici. El pătrunde în lichid până când greutatea lichidului dezlocuit devine egală cu greutatea sa proprie. Pentru a-și păstra o poziție verticală când este cufundat în lichid, greutatea sa este concentrată spre fundul densimetrului, unde se găsesc niște bile de plumb sau oțel. Densitatea lichidului se citește la nivelul suprafeței libere a lichidului, pe scala gradată.

Utilizările densimetrului:

În stațiile de service auto, la verificarea:

• densității antigelului. Antigelul este un lichid folosit pentru răcirea motorului care face un circuit închis intre propulsor, de unde preia căldura și între radiator, acolo unde aceasta este cedată. Antigelul protejează motorul împotriva înghețului, supraîncălzirii și coroziunii.

• densității soluției de acid sulfuric din acumulatorul mașinii.Pentru o baterie încărcată densitatea acidului este 1,3g/cm³, iar descărcată are 1,15g/cm³. Bateria mașinii este un acumulator cu încărcare rapidă, care oferă curent pentru pornire, aprindere și iluminare.

În medicină se verifică densitatea sângelui (1,04-1,06g/cm³) și a urinei(1,2g/cm³).

Determinarea conținutului de grăsime al laptelui.

Determinarea conținutului de alcool al băuturilor alcoolice prin măsurarea gradelor alcoolice.

2) Icebergurile: blocuri de gheaţă provenite din gheaţa polară care au densitatea mai mică decât a apei de mare plutesc pe apă.

3) Bărcile, vapoarele, plutele sunt astfel construite, încât să poată dezlocui un volum cât mai mare de apă, pentru ca forța arhimedică din partea apei să fie mai mare decât greutatea acestora. Linia de plutire indică până unde se pot afunda vasele când sunt încărcate.

4) Submarinul este un vas care pluteşte la suprafaţa apei, dar se poate deplasa şi sub apă. Pereţii submarinului sunt dubli. Ei cuprind încăperi (compartimente) care pot fi umplute cu apă. Odată cu pătrunderea apei în aceste compartimente, greutatea submarinului creşte şi vasul se cufundă. El se ridică la suprafaţă prin evacuarea apei din aceste încăperi.

5) Batiscaful este un submarin de dimensiuni mai mici, format dintr-o cabină sferică din oţel aliat cu titan (pentru echipaj) şi un corp central ce conţine motorul şi rezervoarele de combustibil. El se poate scufunda până la adâncimi mult mai mari decât submarinul, chiar până în Groapa Marianelor din Oceanul Pacific cu o adâncime de 11022m.

Scufundarea făcută de James Cameron in 2012 cu submarinul Deepsea Challenger (care poate coborî cu 150 de metri / minut și care are o formă de torpilă, lung de 7 metri) a durat în total șapte ore, dintre care trei ore au fost la 10.900 metri adâncime.

Cameron a lucrat șapte ani la proiect și a devenit al treilea om care ajunge în cel mai adânc punct din oceanele Terrei. Primii doi au ajuns acum 52 de ani: elvețianul Jacques Piccard și americanul Don Walsh.

6) Aerostatul (balonul) este construit pe baza legii lui Arhimede la gaze. El este format dintr-un balon din pânză cauciucată plin cu un gaz uşor (H₂ sau He sau aer cald) şi o cabină (nacelă) care este prinsă prin frânghii de balon şi unde se află şi aparatele de măsură. În secolul al XVII-lea fraţii Montgolfier au construit primul balon din hârtie impregnată, umplut cu aer cald.