Archimedov zákon

Článok o rovnomennom filme pozri pod Archimedov zákon (film).

Archimedov zákon je fyzikálny zákon z hydrostatiky, ktorý sformuloval grécky učenec Archimedes zo Syrakúz. Príbeh objavu tohoto zákona Archimedom je spísaný v knihe De architectura od Vitruviusa.

Znenie Archimedovho zákona

Teleso ponorené do kvapaliny je nadľahčované vztlakovou silou, ktorej veľkosť sa rovná tiaži kvapaliny s rovnakým objemom, ako je objem ponorenej časti telesa.

Dôkaz Archimedovho zákona

Tučný textKurzívaNázov odkazu

Vysvetlenie

Hmotnosť vytlačenej kvapaliny je priamo úmerná objemu vytlačenej kvapaliny. Preto, ak máme dva objekty rovnakej hmotnosti ale rozdielneho objemu, je teleso s väčším objemom nadľahčované väčším vztlakom.

Predstavme si, že máme kameň o hmotnosti 10 N zavesený na šnúrke vo vákuu. Ak kameň ponoríme do kvapaliny, vytlačíme kvapalinu o hmotnosti 3 N. Sila, ktorá pôsobí na šnúrku, na ktorej kameň visí potom bude:

$10-3=7N\,$

Matematické vyjadrenie

$F_{\mathrm {vztl.} }=\rho gV,\,$

kde

$\rho$ — je hustota kvapaliny v (kg.m^-3)

$g$ — tiažové zrýchlenie v (m.s^-2)

$V$ — objem telesa v (m³)

Praktická aplikácia zákona

Archimedes zisťuje rýdzosť zlata na kráľovskej korune

• Archimedov zákon platí aj pre plyny. Na princípe aerostatického vztlaku fungujú napríklad balóny a vzducholode.
• K objavu sa viaže historka, podľa ktorej Archimedes prišiel na podstatu zákona pri kúpeli. Premýšlal ako odhaliť podvod klenotníka, ktorý nahradil zlato v kráľovskej korune iným menej ušlachtilým kovom. Myšlienka ako porovnať objemy kovových predmetov známej hmotnosti ho napadla pri pozorovaní hladiny vody vo vani, do ktorej sa ponoril. Objav ho vraj uviedol do takého tranzu, že pobehoval nahý po meste s výkrikmi "Heuréka!" (Našiel som!).

Humor

• Znenie Archimedovho zákona slovami začínajúcimi iba na písmeno "k":

Kameňom klesajúcim kvapalinou kmása kontrasila, ktorá kradne kameňu kilogramy.

• Študent ponorený do alkoholu je z krčmy vytlačovaný vztlakovou silou, ktorá sa rovná súčtu účtov, ktoré má zaplatiť.
• Študent ponorený do učenia je nadľahčovaný silou-protekciou, ktorá sa rovná obsahu peňaženky jeho rodičov.